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2012 年度 実績報告書

棒状高分子の示すスメクチック液晶相をテンプレートに用いたナノ構造構築と機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22550108
研究機関千歳科学技術大学

研究代表者

大越 研人  千歳科学技術大学, 総合光科学部, 准教授 (60500139)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード液晶 / スメクチック相 / 枯渇作用 / 相分離 / 金属ナノ微粒子 / ナノラインパターニング / 可視光ワイヤーグリッド偏光子 / ニッケル無電解めっき
研究概要

本研究は、①分子量分布の非常に狭い棒状らせん高分子の形成するスメクチック相をテンプレートに用いた、スメクチック層間へのナノ相分離構造形成における自発的な構造形成のメカニズムを解明し、②発現する10-50 nmのメゾスコピック領域の層間隔を有する巨大スメクチック相を、基板上に高度に配向を制御して展開、テンプレートとして用いて、可視光ワイヤーグリッド偏光子への応用を検討することを目的として実施した。
前年度までに、①ほぼ定量的にスメクチック相の層間に分離することが分かっている、炭素数30の直鎖飽和炭化水素(アルカン)の結晶化によるマクロな相分離を回避するために、室温で液体である炭素数30の分岐アルカン(スクワラン)を用いて、スメクチック相に混合したときの枯渇作用による分離構造を、シンクロトロン放射光を用いた小角X線散乱(SR-SAXS)および原子間力顕微鏡(AFM)を用いて調べ、ほぼ定量的に層間に分離し、なおかつ基板上で高度に配向することを見出している。
本年度は、②製造プロセスでの結晶化によるマクロ相分離を回避できるこの構造を利用して、ミクロトームで切削した混合サンプルの超薄切片を工業的に用いられている酸性のパラジウム/錫コロイド触媒液→無電解ニッケルめっき液工程に通し、透過走査型電子顕微鏡(STEM)、エネルギー分散型X線分析(EDX)を用いて層間への選択的なめっき被膜の析出の確認を行った。類似の研究では分子中にアミンを導入している例が多く、アミンを導入した化合物を用いて検討を行い、スメクチック相の層間への定量的分離が起こることは確認したが、めっき被膜の選択的析出の観察にはいたっていない。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 方円の器に従わず2013

    • 著者名/発表者名
      大越研人
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 62 ページ: 9-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 棒状高分子が形成する多彩な液晶相2012

    • 著者名/発表者名
      大越研人
    • 雑誌名

      液晶

      巻: 16 ページ: 172-180

    • 査読あり
  • [学会発表] 枯渇作用によるスメクチック相の自己組織化挙動の解明2013

    • 著者名/発表者名
      田中汰久冶、篠原成輝、大越研人
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会講演会・討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20130908-20130910

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公開日: 2014-07-24  

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