2006 Fiscal Year Annual Research Report
高分子超薄膜のガラス転移ダイナミクスの非弾性中性子散乱研究
Project/Area Number |
05J02255
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
井上 倫太郎 京都大学, 化学研究所・(特別研究員(DC1))
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Keywords | 高分子薄膜 / 非弾性中性子散乱 / ダイナミクス / 非ガウス性 |
Research Abstract |
高分子薄膜の熱的・力学物性はバルク状態と比較して大きく異なることが近年の精力的な研究により明らかになってきている。その特異性の中で最も興味深い現象として高分子薄膜のガラス転移温度(Tg)の膜厚依存性が挙げられる。一般的に膜厚が減少するに伴いTgが減少することが知られているおり、その減少の一因として高分子薄膜の多層構造性すなわち運動性やTgが異なる幾つかの層によって形成されていると考えられている。しかしながら、その具体的な高分子薄膜のTg挙動のメカニズムについては完全には理解されていない。そこで、我々はこの問題解決にはダイナミクス測定を行うことが不可欠だと考え今まで高分子薄膜のダイナミクスを非弾性・準弾性中性子散乱により研究してきた。特に高分子薄膜のTg挙動の解明のために高分子薄膜の不均一性に関して本年度は研究を行った。その結果、膜厚が低下するに伴い平均二乗変位が低下することが観測された。またそれと同時に非ガウス性の増大が確認された。この非ガウス性の物理的起源は色々と考えられるが、過去のバルク系の研究から動的な不均一性を反映した物理量であることが知られている。つまり膜厚が低下するに伴い動的な不均一性が増大したことを示している。我々は通常のバルクが有する動的不均一性に加えて運動性の低い界面層の存在を仮定することにより得られた実験結果をうまく表現することに成功した。つまりダイナミクスの観点から考察しても高分子薄膜の多層構造性を表現することが出来たと言え、高分子薄膜が有するTg現象に対して新たな解釈を与えることが出来た。更に薄膜基盤界面の運動性を初めて定量的に評価できた。(685文字)
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Research Products
(3 results)