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2013 年度 実績報告書

極微な領域規制に基づくメソ薄膜の形態発現と光応答系の創成

研究課題

研究課題/領域番号 23225003
研究機関名古屋大学

研究代表者

関 隆広  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40163084)

研究分担者 竹岡 敬和  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20303084)
永野 修作  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40362264)
川月 喜弘  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60271201)
原 光生  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10631971)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードアゾベンゼン / 表面リンクル / エラストマー / ミクロ層分離 / ブロック共重合体
研究実績の概要

1.微小領域規制に基づく形態発現と光応答高分子システムの構築:微小領域規制の系として、高分子ブレンド系およびブロック共重合体系を扱っている。ブレンド系については、本研究で購入した超微小インクジェット装置を用い、微小領域にて、スピンコート等の通常の製膜では得られない、ブロック共重合体のミクロ相分離に匹敵するレベルの相分離構造が得られることを見出した。ブロック共重合体薄膜系では、微小領域の制御に先立ち、スピンコート薄膜でのミクロ相分離構造の光配向挙動の把握を進めた。ミクロ相分離構造の方位を偏光を用いて変換できることを明らかにし、その過渡的変化に対するリアルタイム観測を放射光施設(つくばPF)にて行った
2.光応答表面リンクル形成:シリコーンエラストマー膜の表面上に液晶性アゾベンゼン薄膜を設ける手段として、薄膜の転写と表面グラフト重合を行った。これらの方法により、リンクルの形成とその消去が光で可能であることを見出した。紫外光でパターニングを行うことで、未露光の部分のみリンクルが生じ、リンクル構造自身の光描画が可能であることを示した。
3.ブロック共重合体薄膜の光配向及び空気表面からの液晶材料の光配向制御:ブロック共重合体のミクロ相分離構造の光配向のスイッチング挙動の観測を進めるうちに、空気界面の制御がホモポリマー液晶系とブロック共重合体系ともに本質的に重要であることが明らかとなった。光配向表面はこれまで専ら固体基板が用いられており、多くの知見が得られている。本研究では空気側の表面に設けた20 nm程度のアゾベンゼンブロック共重合体の超薄膜を用いて、空気側から高分子液晶膜の分子配向を光で自由に制御する方法を初めて提案した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

空気界面からの液晶材料の光配向制御:液晶材料の光配向制御は、固体基板表面から行うことが常識であったが、空気界面からの光配向が可能であることを新たに見出した。この発想は当初計画にはなかった新たな発展であり、当初の計画以上に進展していると判断できる。

今後の研究の推進方策

特に問題点はない。膜厚測定について、装置の不調があり平成26年度への繰越を申請したが、現在はこの点を克服し研究を問題なく推進できる状況にある。残る2年で新たかつオリジナルな研究成果を数多く出せるよう研究を推進していく。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 6件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Free-surface molecular command systems for photoalignment of liquid crystalline materials2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fukuhara, S. Nagano, M. Hara, T. Seki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 ページ: 3320(1-8)

    • DOI

      10.1038/ncomms4320

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High Contrast Fluorescence Patterning in Cyanostilbene-Based Crystalline Thin Films: Crystallization-Induced Mass Flow via a Photo-Triggered Phase Transition2014

    • 著者名/発表者名
      J. W. Park, S. Nagano, S.-J. Yoon, T. Dohi, J. Seo, T. Seki, S. Y. Park
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 26 ページ: 1354-1359

    • DOI

      10.1002/adma.201304250

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced Orientation of Photoresponsive Polymers with N-Benzylideneaniline Derivative Side Groups2014

    • 著者名/発表者名
      N. Kawatsuki, H. Matsushita, T. Washio, J. Kozuki, M. Kondo, T. Sasaki, H. Ono
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 47 ページ: 324-332

    • DOI

      10.1021/ma4023247

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Meso- and Microscopic Motions in Photoresponsive Liquid Crystalline Polymer Films2014

    • 著者名/発表者名
      T. Seki
    • 雑誌名

      Macromol. Rapid Commun

      巻: 35 ページ: 271-290

    • DOI

      DOI: 10.1002/marc.201300763

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 7)Photoinduced In-Plane Motions of Azobenzene Liquid Crystal Mesogens Affected by the Flexibility of Underlying Amorphous Chains2013

    • 著者名/発表者名
      H. A. Haque, M. Hara, S. Nagano, T. Seki
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 8275-8283

    • DOI

      10.1021/ma401536r

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-assembled Formation of Vertically Oriented Lamellae in Block Copolymer-Silica Hybrid Material2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hara, S. Nagano, T. Seki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 81 ページ: 1151-1157

    • DOI

      10.1246/bcsj.20130172

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 10)Highly Controlled Photoresponsive Liquid Crystalline Polymer Brush Attained by Ring Opening Metathesis Polymerization2013

    • 著者名/発表者名
      H. A. Haque, S. Kakehi, M. Hara, S. Nagano, T. Seki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 ページ: 7571-7575

    • DOI

      10.1021/la4002847

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Connecting Flexible Chain length on the Photoorienting behavior of Surface-grafted Liquid Crystalline Azobenzene Polymer Brush2013

    • 著者名/発表者名
      H. A. Haque, S. Nagano, T. Seki
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 583 ページ: 10-20

    • DOI

      10.1080/15421406.2013.843766

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Photoinduced Reorientation of Liquid Crystalline Polymers with Phenyl Thiobenzoate Side Groups2013

    • 著者名/発表者名
      N. Kawatsuki, H. Uchimura, R. Hosoda, M. Kondo
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 2092-2099

    • DOI

      10.1021/ma4003193

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Versatility of Photoalignment Techniques: From Nematics to a Wide Range of Functional Materials2013

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, S. Nagano, M. Hara
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 54 ページ: 6053-6072

    • DOI

      doi:10.1016/j.polymer.2013.08.058

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Photoalignment of Mesoscopic Polymer Structures2013

    • 著者名/発表者名
      T. Seki
    • 学会等名
      Nagoya Univ.-Tsinghua Univ.-Toyota Motor Corp.-Hokkaido Univ._Guangxi Univ.Joint Symposium -Materials Science and Nanotechnology For The 21th Century-
    • 発表場所
      Guanxi University (広西大学), Nanning (南寧), China
    • 年月日
      2013-12-11 – 2013-12-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-assembly and Alignment at Interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      T. Seki
    • 学会等名
      3rd CAMPUS Asia Symposium on Chemistry and Materials
    • 発表場所
      Seoul National University (ソウル大学), Seoul, Korea
    • 年月日
      2013-11-07 – 2013-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoalignment and Photo-structuring in Liquid Crystalline Polymer Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      T. Seki
    • 学会等名
      Invited Seminar at Eindhoven University of Technology
    • 発表場所
      Eindhoven University of Technology, Eindhoven (アイントホーフェン工科大学), The Netherland
    • 年月日
      2013-09-27 – 2013-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoresponsive liquid crystalline polymer films: Molecular architecture and dynamic functions2013

    • 著者名/発表者名
      T. Seki
    • 学会等名
      17th International Symposium on Advanced Display Materials and Devices (ADMS2013)
    • 発表場所
      Fudan Hotel, Shanghai, China
    • 年月日
      2013-06-27 – 2013-06-28
    • 招待講演
  • [学会発表] NEXAFS study on photoalignment of liquid crystalline polymeric films2013

    • 著者名/発表者名
      N. Kawatsuki
    • 学会等名
      17th International Symposium on Advanced Display Materials and Devices (ADMD 2013)
    • 発表場所
      Fudan Hotel, Shanghai, China
    • 年月日
      2013-06-27 – 2013-06-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoresponsive Liquid Crystalline Thin Films: Photoalignment and Photostructuring2013

    • 著者名/発表者名
      T. Seki
    • 学会等名
      Invited Lecture at Shanghai JaoTung University
    • 発表場所
      Shanghai Jiao Tong University (上海交通大学), China.
    • 年月日
      2013-06-26
    • 招待講演
  • [図書] Handbook of Liquid Crystals (J. W. Goodby, P. J. Collings, T. Kato, C. Tschierske, H. F. Gleeson, P. Raynes eds)2014

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, N. Kawatsuki, M. Kondo
    • 総ページ数
      40
    • 出版者
      Wiley-VCH
  • [図書] 太陽エネルギー社会を築く材料テクノロジー(II)--材料プロセス編—(金武直幸編)2013

    • 著者名/発表者名
      関隆広
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      コロナ社
  • [図書] ミクロ相分離構造の光配向制御, 「ブロック共重合体の自己組織化技術の基礎と応用(竹中幹人, 長谷川博一監修)」2013

    • 著者名/発表者名
      関隆広
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] New Frontiers in Photochromism (Masahiro Irie, Yasushi Yokoyama, Takahiro Seki eds)2013

    • 著者名/発表者名
      T. Seki, M. Hara, S. Nagano
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Spriinger
  • [備考] 名古屋大学大学院工学研究科関研究室HP

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/06-BS-2/sekilabo/index-j.html

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公開日: 2016-06-01  

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