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1.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 分子シンクロ現象を利用した有機薄膜の超微細加工
田中 敬二 ; 梶山 千里
研究期間: 2001-2002
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概要: ラングミュア・ブロジェット(LB)膜を始めとする有機薄膜は種々の機能特性への応用展開が計られている。しかし、それらの機能は集合系として分子固有の極限機能の総和値として発現させるには至っていない。本研究では、有機薄膜の極微小情報素子としての可能性を探索するため、光・電場と分子の化学構造との刺激-応答のシンクロ現象を利用した有機薄膜の新規微細加工法を提案することを目的として実験を行った。 始めに、構造制御され、かつ、欠陥が著しく少ない結晶性(光応答性分子/脂肪酸)混合単分子膜を構築する必要がある。ツビッターイオン型のアゾベンゼン誘導体4-(4'-octyloxyazobenzene)oxydecyl(2-hydroxyethyl)dimethylammonium bromide(8Az10)とステアリン酸(SA)からなる混合単分子膜を水面上で調製し、種々のキャラクタリゼーションを行った。固体基板状に一層移し取った混合単分子膜の室温での電子線回折および全反射X線回折測定に基づき、単分子膜が結晶状態にあることを確認した。この単分子膜に波長365nmの紫外光を照射するとその表面形態が変化したことから、8Az10分子は二次元結晶中においても光異性化できると考えられる。また、8Az10分子の単分子膜中での光異性化挙動は紫外-可視吸収分光測定においても確認した。混合単分子膜の表面形態は、8Az10分率が20mol%程度の狭い組成範囲で均一であった。このため、(8Az10/SA)(20/80mol%)混合単分子膜を用いて超微細加工の検討を検討した。その結果、膜中に直径1Onm程度のピットを作製することが可能となった。また、8Az10分率が40mol%の混合単分子膜では明確なストライプ状の相分離構造が観察された。このような相分離構造が単分子膜で形成された報告例は皆無であるため、詳細な検討も行った。 続きを見る
2.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 液晶特性を応用した高分子/液晶複合膜の特異的選択分離機構の解明
梶山 千里
研究期間: 1983
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3.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of ラングミュアーブロジェット型薄膜の結晶構造欠陥の定量化と評価法の確立 — Quantitative Evaluation of Crystalline Defects in Langmuir-Blodgett Film
梶山 千里 ; KAJIYAMA Tisato
研究期間: 1987-1988
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概要: ラングミュアーブロジェット型薄膜(LB型薄膜)の高機能性発現の為に不可欠である、単分子膜及びLB膜の結晶構造欠陥の定量化と評価法の確立、さらに低欠陥単分子膜の構築法の確立を検討した。LB膜構成物質として、基本的な両性物質である長鎖飽和脂肪酸を用いた。まず、LB膜の構成要素である単分子膜の水面上での熱的特性を、単分子膜の面積弾性率の温度依存性より検討した。同時に各測定水温での単分子膜の凝集構造を電子線回折法より検討した結果、脂肪酸単分子膜の結晶緩和温度及び結晶融解温度が初めて明らかになった。また表面圧0mNm^<-1>をはじめとする各表面圧での単分子膜の明視野像を観察した結果、0mNm^<-1>より既に島状凝集体が形成され、圧縮により寄せ集められて形態的な均一相を形成する挙動が明らかとなった。また展開時に形成された凝集体の相は、単分子膜の融点と展開水温の関係より結晶性と非晶性に分類され、圧縮による相転移は生じないことが明らかとなった。単分子膜の結晶構造欠陥は、電子線回折プロファイルをフーリエ変換し、シングルライン法に基づき定量化した。二次元微結晶を寄せ集めた結晶性単分子膜では均一相を成す表面圧でも結晶の乱れが4%前後であった。しかし非晶性単分子膜を形成した後に水温を融点以下まで冷却して結晶化した結晶化単分子膜では、結晶の乱れが1.5%と飛躍的に減少し、ポリエチレン単結晶を凌ぐ低欠陥単分子膜の構築に成功した。一方、LB膜層間及び層内の結晶の乱れをX線回折法に基づくパラクリスタル法及びシングルライン法により定量化した結果、表面圧、圧縮速度、累積速度、層数等の累積条件によりLB膜の結晶構造欠陥を制御できることが明らかとなった。今後、今回確立した構築法により低欠陥単分子膜を調製し、さらに今回明らかになった最適な累積条件でLB膜を調製すれば、より高機能性を保持したLB膜が得られると期待される。 続きを見る
4.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 分子配向体の機能設計と作製プロセス
梶山 千里
研究期間: 1988
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概要: 1)単分子膜の静的弾性率と形態学的観察との相関性より、単分子膜の結晶緩和現象と融解挙動を検討した。脂肪酸単分子膜の単分子膜はその融点と展開水温の関係により結晶性または非晶性単分子膜に分類されることを見出した。水面上で非晶性単分子膜を形成させ、一定表面圧を保ったまま単分子膜の融点以下まで冷却し、結晶性単分子膜と比較して著しく低欠陥で、結晶サイズの大きい、結晶性単分子膜を作製することに成功した。 2)炭酸ビニレンは容易にラジカル高重合し、高収率で高分子量の剛直性にとむポリマーが得られた。このものは融点を示さないが、溶媒には溶解した。剛直性はポリフマル酸tーブチルより低い。また加水分解によりポリヒドロキシメチレンに誘導したが、このものは融解も溶解もしなかった。またポリフマル酸エステルの立体規則性について13CーNMRより解析しエステル置換基がかさ高くなる程メソ付加が優先する事が明らかとなった。 3)分子配向組織をもつ膜、キャリアによる反応ー輸送カップリング過程を解析し、選択的輸送機能をもつ膜系を構築するために、両親媒性物質のつくる分子配向性会合体による可溶化物質の液膜輸送を実験的に検討した。すなわちヘキサテシルトリメチルアンモニウムブロミドHTABのミセルによる長鎖脂肪酸の水相液膜輸送により会合性キャリアのもつ輸送特性を明らかにした。 4)厚さを異にする2種のポリイミドフィルムで、著しく異なる黒鉛化性が見出された。高黒鉛化性フィルムを得る条件として(1)平面分子であること、(2)平面分子が配向していること(3)異種原子が単純な分子として離脱することが明らかとなった。 5)TYCn-TXF単一成分電導体においてX:硫黄、Y:硫黄、セレン、テルル、の54種を合成し、物性、構造を測定した。またX:セレンの系列を合成中である。TYCnーTXFやBEDT-TTFをドナーとし、多くの金属的有機物を得た。10K超伝導体に-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2の重水素体でTc=11.0Kを見出した。 続きを見る
5.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 高分子1液晶ハイブリット型超薄膜のマイクロエレクトロニクスへの応用 — Application for Micro-electronics of Polymer/(Liquid Crystal) Hybrid Thin Films
梶山 千里 ; KAJIYAMA Tisato
研究期間: 1988-1989
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概要: 1.高分子/液晶ハイブリッド型超薄膜の作製と凝集構造 アモルファス高分子とシアノブフェニル系低分子液晶を共通溶媒に溶解し、溶媒キャスト法により高分子/液晶ハイブリッド型超薄膜を作製した。形態学的観察、熱的測定によりハイブリッド型超薄膜内で液晶は高分子の三次元網目構造内に連続相として保持された特異な相分離凝集状態となっていることが明らかになった。溶媒蒸発速度等の製膜過程での動力学的な効果が液晶の相分離ドメインサイズに大きく影響を及ぼすことが明らかになった。 2.高分子/液晶ハイブリッド型薄膜の誘電的解析と光散乱に基づく電気光学効果 高分子と液晶が1μm〜10μmのオ-ダ-で相互に入り組んだ凝集構造の時、ハイブリッド型薄膜は顕著な光散乱状態となった。膜面垂直方向の電界のOFF-ONにより可逆的な光散乱-光透過スイッチング機能が発現した。光スイッチング機能の発現には、液晶ダイレクタ-の存在が必要不可欠であることを証明し、従来までに報告例のない新規な原理に基づくことを示した。本補助金により購入したインピ-ダンスアナライザ-を用いた誘電的解析により、光スイッチング速度はマトリックス高分子の誘電率と電気伝導度に依存することが明らかとなった。誘電的解析結果に基づいて、マトリックス高分子の電気的性質を改質することにより、応答特性を著しく向上させることができた。ハイブリッド型薄膜を用いた表示機能は、従来の液晶表示素子と比較して、1)明るい、2)広視野角、3)立ち下がり応答が速い、4)大面積化が可能、5)フレキシブル、等の長所を有し、大面積、超薄型液晶スクリ-ンとしてマイクロエレクトロニクスへの応用展開が期待されている。 続きを見る
6.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 液晶特性を応用した高分子分離機能膜に関する研究
梶山 千里
研究期間: 1980
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7.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 高密度ポリエチレンの引張り変形と疲労過程に及ぼすモザイクブロック構造の影響に関する研究
梶山 千里
研究期間: 1974
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8.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 分子配向体の機能設計と作製プロセス
梶山 千里
研究期間: 1987
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概要: 1)水面展開単分子膜の凝集構造に及ぼす累積圧あるいは累積層数の影響を透過型電子顕微鏡による明視野像及び電子線回析像の観察とX線回析に基づくパラクリスタル解析より検討した. 展開圧0mN・m^<-1>で析出する水面上の微結晶は圧縮により結晶格子を再変性して大面積の二次元単分子膜となる. 2)種々の機能置換基をもつビニル系剛直ポリマーを効率よく合成するため, 1.ユージ置換エチレンの置換基と重合性について詳細に研究した. また, フマル酸エステル, マレイミドポリマーについて剛直性の評価を行い, 第三ブチル置換ポリマーは最も剛直なポリマーであることがわかった. 3)分子配向組織をもつ膜及びキャリアによる反応-輸送カップリング過程を解析するために, 先ず輸送タンパクのアルブミンによる種々の脂肪酸の輸送特性を詳細に解析した. さらにこれをミミックする系として両親媒性物質のミセル会合体による輸送についても検討を進めた. 4)ポリイミドフィルム(カプトン)を窒素気流中800°Cで1時間, 炭素化し,さらに2700〜3050°Cに加熱処理した. 3050°C処理後のフィルムは, 網平面間隔, 電気抵抗, 磁気抵抗およびホール係数などの特性値から, 高い結晶性と高い配向性を持つ黒鉛フィルであると評価された. 5)TYCn-TXF(X,Y=カルコゲン)と略される一連の化合物の合成と, それらが示す異常な伝導, 熱, 光物性を研究した. 現在までX=硫酸, Y=硫黄, セレン, テルル, n=1〜18の54種の物質を完了し, X=セレンに取り組んでいる. 幾つかの物質でファスナー効果やカルコゲン原子接触による荷電導性, 移動度を見出した. また, Tc>10KのBEDT-TTF有機超伝導体を新たに発見し, その構造, 磁気抵抗で今までの有機超伝導体に見られない異常を見出した. 続きを見る
9.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 高分子/液晶複合超薄膜による高選択透過性酸素富化膜の開発に関する研究
梶山 千里
研究期間: 1986
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概要: フルオロカーボン(FC)を導入した、高分子/液晶三元複合膜の膜構造、および、気体透過性を検討し、つぎの結果を得た。 1)熱測定、走査型電子顕微鏡観察、透過型電子顕微鏡観察、抽出実験などから、FCを含むPVC/EBBA三元複合膜は、PVCマトリックスの三次元網目状構造内に、液晶(EBBA)が連続相ドメインを形成している。高分子と液晶が相互に入り組んだ連続体を形成しているため、複合膜の膜構造は安定であり、機械的強度もある。FCは、共存の界面活性剤により、ミセルを形成し、膜中に分散している。 2)水面展開法で調製した高分子/液晶複合超薄膜内では、液晶分子は高度に配向し、PVCフィブリル内に安定に担持されている。 3)フルオロコーボンは、酸素の溶解性が窒素と比較して大きく、複合膜表面における酸素溶解性を高めるため、酸素の促進輸送効果を発揮することができる。この結果はFCを7.2部含む複合膜においてもっとも顕著であり、オリジナル膜の約2倍の酸素透過性と酸素選択性を示す。 4)高分子/液晶複合膜は、マトリックス高分子のガラス転移温度以上の温度域で、酸素透過係数の増加とともに、分離係数も増加する特異な膜である。 5)フルオロカーボンの高い酸素溶解性を利用し、膜表面における酸素取り込みをより効果的にするため、表面コーティングや薄膜の積層化による、FCに富んだ表面をもつ非対称膜の分子設計により、酸素透過性と選択性の優れた膜の調製が可能となった。 6)高分子/液晶複合膜は、水面展開法により、機械的に安定な極薄膜化が可能であることから、実用的な酸素富化膜としての展開が期待でかきる。 続きを見る
10.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 液晶分子を高度に配向制御した高分子/液晶複合超薄膜による分子篩機能の発現
梶山 千里
研究期間: 1985
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