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2014 年度 実績報告書

機能性薄膜材料の開発に向けたマイクロGISAXS法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25790095
研究機関京都大学

研究代表者

小川 絋樹  京都大学, 化学研究所, 助教 (00535180)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード斜入射小角X線散乱 / ソフトマター / 表面・界面
研究実績の概要

放射光を光源とする反射型の小角散乱(GISAXS)法において、専用のスピンコーターを開発し、高時間分解能の測定手法を開発することに成功した。本測定手法を用いて、高分子ブロック共重合体薄膜の形成過程をミリ秒単位で追跡した。その結果、溶液状態において、高分子ブロック共重合体のミクロドメインが、ミセル構造を形成していることがわかった。スピンコート中の溶媒の揮発中には、ミセル構造から面心立方格子(BCC)へと転移し、その後にシリンダー構造へと転移することがわかった。本測定結果から、高分子ブロック共重合体薄膜の構造形成メカニズム解明において、溶剤の揮発速度・高分子と溶剤との親和性が重要であることが示唆された。
また、スピンコート中における空間不均一性の検証を行うため、専用のスリットシステムを用いて測定を行ったところ、散乱強度が非常に弱く測定が困難であった。
そこで、GISAXS法とCT(コンピュータートモグラフィー)法を組み合わせたGISAXS-CT法に取り組み始めた。その結果、100μmの空間分解能での像の再構成に成功した。GISAXSではフットプリントがcmオーダーであることから、100倍程度の向上を可能とした。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Depth-Dependent Structural Changes in PS-b-P2VP Thin Films Induced by Annealing2015

    • 著者名/発表者名
      J. Wernecke, H.Okuda, H.Ogawa, F. Siewert, M. Krumrey
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 47 ページ: 5719-5727

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SPring-8におけるGISAXSを用いた高分子薄膜構造研究2014

    • 著者名/発表者名
      小川紘樹
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 63 ページ: 114-115

  • [学会発表] 斜入射X線小角散乱法を用いた表面・界面の分析と接着機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      小川紘樹、金谷利治、竹中幹人、宮崎司、下北啓輔、藤原明比古、高田昌樹
    • 学会等名
      ポリマーフロンティア21
    • 発表場所
      メルパルク京都
    • 年月日
      2015-01-16 – 2015-01-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Ordering transition mechanism of nanostructures in spin-coated PS-b-P2VP films2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ogawa
    • 学会等名
      ISF Post Symposium; ICR Symposium on Polymer Crystals
    • 発表場所
      メルパルク京都
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-02
    • 招待講演
  • [学会発表] GISAXSによる高分子表面界面の構造解析の現状と今後の展開2014

    • 著者名/発表者名
      小川紘樹、竹中幹人、宮崎司、下北啓輔、山本勝宏、藤原明比古、高田昌樹
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26

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公開日: 2016-06-01  

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