位置分解ダイナミクス測定による拘束系でのガラス転移機構の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340121
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 深尾 浩次 立命館大学, 理工学部, 教授 (50189908)
• 研究分担者: 中村 健二 立命館大学, 理工学部, 助教 (00511693)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 高分子薄膜 / ガラス転移 / ダイナミクス測定

研究概要

高分子積層薄膜のガラス転移およびα過程のダイナミクスを誘電緩和スペクトル法により調べた.対象とした高分子はポリ2クロロスチレンで,アニール過程での時間変化を追跡した.その結果,誘電損失プロファイルがアニール時間とともに,シャープになり,緩和時間の分布が積層したままの薄膜では単一高分子薄膜と同様にブロードになっているが,アニールとともにバルクな状態での緩和時間分布に近づくことがわかった.一方,α過程の緩和時間の温度依存性は積層したままの状態では,アレニウス型に近いが,アニールとともに,より強い温度依存性へと移行することが確認された.これらの結果はバルク系でのこれまでの研究の結果とは異なり,積層高分子薄膜における特異な現象であることがわかった.

研究成果

• [雑誌論文] Glass transi-tion dynamics of stacked thin polymer films (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao, T. Terasawa, Y. Oda, K. Nakamura, D. Tahara
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 巻: 84 ページ: 041808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Viscoelastic Behavior of the Polymerized Ionic Liquid Poly(1-ethyl-3-vinylimidazolium bis(trifluoromethane sulfonylimide) (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, T. Saiwaki, K. Fukao, and T. Inoue
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 44 ページ: 7719-7726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymer crystallization mechanism through a mesomorphic state (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Konishi, W. Sakatsuji, K. Fukao, and Y. Miyamoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 132102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Dielectric Relaxation Study of Solid-Like Polyelectrolyte-Surfactant Complexes formed between Poly(styrene sulfonate) and Cationic Surfactants (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K. Fukao
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 44 ページ: 3053-3061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glass transition and thermal expansivity in silica-polystyrene nano composites (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Mizuno, K. Nakamura, T. Konishi, and K. Fukao
  • 雑誌名: J. Non-Cryst. Solids 巻: 357 ページ: 594-597
  • 査読あり
• [雑誌論文] 誘電測定で見る高分子薄膜のガラス転移と非平衡緩和 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深尾浩次
  • 雑誌名: 高分子 巻: 60(4) ページ: 174-177
• [雑誌論文] Glass transition and dynamics of single and stacked thin films of poly(2-chlorostyrene) (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao, Y. Oda, K. Nakamura, D. Tahara
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. Special Topics 巻: 189 ページ: 165-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous increase in dielectric susceptibility during isothermal aging of ultrathin polymer films (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Tahara, K. Fukao
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 巻: 82 ページ: 051801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric relaxation behavior of polymerized ionic liquid (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, T. Saiwaki, K. Fukao
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 43 ページ: 6092-6098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of new treatment methods for "reading" of the complex capacitance : A quantitative description of the aging phenomenon in polymer glasses (2010)
  • 著者名/発表者名: R. R. Nigmatullin, H. Nakanishi, Qui Tran-Cong-Miyata, D. Tahara, K. Fukao
  • 雑誌名: Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simulat 巻: 15 ページ: 1286-1307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aging dynamics in the polymer glass of poly(2-chlorostyrene): Dielectric susceptibility and volume (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao and D. Tahara
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 巻: 80 ページ: 051802
  • 査読あり
• [学会発表] Glass transition dynamics of stacked thin films of polymers(invited talk) French-Japanese meeting on Jamming (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao
  • 学会等名: Glasses and Phase transitions Institut Henri Poincare in Paris
  • 発表場所: France
  • 年月日: 20111207-10
• [学会発表] 高分子積層薄膜のガラス転移ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺澤岳秀, 織田勇斗, 深尾浩次
  • 学会等名: 第60回高分子年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 20110525-27
• [学会発表] 動的光散乱によるラポナイト溶液のエイジング現象の観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上寛子, 櫻本啓二郎, 中村健二, 深尾浩次
  • 学会等名: 第60回高分子年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 20110525-27
• [学会発表] レオロジー測定を用いた高分子化イオン液体のダイナミクスの検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 才脇達也, 中村健二, 深尾浩次
  • 学会等名: 第60回高分子年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 20110525-27
• [学会発表] Glass transition dynamics of stacked thin films of polymers (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao, T. Terasawa, Y. Oda, K. Nakamura, D. Tahara
  • 学会等名: Discussion Meeting : Challenges in and Potential of Polymer Physics
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 20110504-06
• [学会発表] 高分子ガラスの非平衡緩和とガラス転移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深尾浩次
  • 学会等名: 科研費特定領域研究「ソフトマター物理」第5回領域研究会
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂・一条ホール(東京都)
  • 年月日: 20110106-08
• [学会発表] 高分子積層薄膜のガラス転移ダイナミクス,ガラス物理の諸問題ー実験と理論の接点ー (2010)
  • 著者名/発表者名: 深尾浩次, 織田勇斗, 寺澤岳秀, 中村健二, 田原大輔
  • 学会等名: 東京大学物性研究所
  • 発表場所: 本館6階大講義室(東京都)
  • 年月日: 20101129-1201
• [学会発表] 高分子超薄膜のエイジング過程における誘電率の異常性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深尾浩次, 田原大輔
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 札幌、北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100915-17
• [学会発表] ポリスチレン-シリカナノコンポジットのガラス転移III (2010)
  • 著者名/発表者名: 水野誠, 中村健二, 小西隆士, 深尾浩次
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100915-17
• [学会発表] 高分子電解質と界面活性剤からなる複合体の誘電緩和挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村健二, 深尾浩次
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100915-17
• [学会発表] 高分子化イオン液体の誘電緩和挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村健二, 才脇達也, 深尾浩次
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100915-17
• [学会発表] ポリ2-クロロスチレンのエイジングダイナミクス-誘電感受率と体積- (2010)
  • 著者名/発表者名: 田原大輔, 深尾浩次
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100915-17
• [学会発表] ポリエチレンオキサイド薄膜の結晶化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湧口恵太, 中村健二, 深尾浩次
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20100915-17
• [学会発表] Glass transition dynamics of single and stacked thin films of polymers (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao, Y. Oda, K. Nakamura, D. Tahara
  • 学会等名: 6th International Conference on Broadband Dielectric Spectroscopy and its Applications
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 20100907-10
• [学会発表] Dielectric relaxation behavior of polymerized ionic liquids (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K. Fukao
  • 学会等名: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20100817-20
• [学会発表] Glass Transition of Stacked Polystyrene Ultrathin Films (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Terasawa, K. Fukao
  • 学会等名: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20100817-20
• [学会発表] Glass transition dynamics of stacked thin polymer films (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao, Y. Oda, K. Nakamura, D. Tahara
  • 学会等名: 5th Pacific Rim Conference on Rheology, Hokkaido Univ.
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 20100801-06
• [学会発表] ポリスチレン-シリカナノコンポジットのガラス転移II (2010)
  • 著者名/発表者名: 水野誠, 中村健二, 小西隆士, 深尾浩次
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20100526-28
• [学会発表] ポリスチレン薄膜におけるdewetting挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湧口恵太, 玉置貴裕, 中村健二, 深尾浩次
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20100526-28
• [学会発表] 誘電緩和測定を用いた高分子化イオン液体のダイナミクスの検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 才脇達也, 中村健二, 深尾浩次
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 20100526-28
• [学会発表] 高分子積層薄膜のガラス転移とダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 深尾浩次
  • 学会等名: 科研費特定領域研究「ソフトマター物理」A03班2009年度班会議
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都府)
  • 年月日: 20100312-13
• [学会発表] Glass transition dynamics of stacked thin films of polystyrene and poly(2-chlorostyrene) (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao, Y. Oda, T. Terasawa, K. Nakamura, D. Tahara
  • 学会等名: 4th International Workshop on Dynamics in Confinement
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 20100303-05
• [学会発表] 高分子積層薄膜のガラス転移とダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 深尾浩次, 織田勇斗, 中村健二, 田原大輔
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20090916-18
• [学会発表] 高分子化イオン液体薄膜の誘電緩和ダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村健二, 深尾浩次
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20090916-18
• [学会発表] ポリスチレン-シリカナノコンポジットのガラス転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 水野誠, 津田旭彦, 中村健二, 小西隆士, 深尾浩次
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20090916-18
• [学会発表] ポリ2-クロロスチレン薄膜の電気容量測定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田原大輔, 深尾浩次
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20090916-18
• [学会発表] Glass Transition and Dynamics of Stacked Thin Polymer Films (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Fukao, Y. Oda, K. Nakamura, D. Tahara
  • 学会等名: 6th International Discussion Meeting on Relaxations in Complex Systems
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 20090830-0905
• [学会発表] 高分子化イオン液体薄膜の誘電緩和挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村健二、深尾浩次
  • 学会等名: 科研費特定領域研究「ソフトマター物理」第4回領域研究会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 20090701-03
• [図書] 高分子の物理 (2010)
  • 著者名/発表者名: G. R. Strobl
  • 総ページ数: 1-441
  • 出版者: シュプリンガー・ジャパン