マイクロ波空洞共振器を用いた強相関ソフトマテリアルのマクロ相分離の研究

微波腔强关联软材料宏观相分离研究

基本信息

批准号：
14045215
负责人：
前田京剛
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14045215/
关键词：
粉末試料マイクロ波電気伝導度 DNA フラーレン高周波電気伝導非接触電磁波の生体に対する影響分離回収マイクロ波高温超電導体クリーン磁束量子フラックスフロー不純物添加非線形性表面インピーダンス

项目摘要

1)「強相関ソフトマテリアル」の動特性を粉末試料に対して行えることを目的として,様々な条件下で、マイクロ波を用いた非接触の方法により,物質の複素電気伝導度を正確に求める手法の確立に向けて研究をおこなった。この方法を応用して,以下で具体例成果を得た。現在これを,プロトン互変異性固体の誘電特性評価へと応用している。2)フラーレン系の導電性評価:上記の方法をアンモニア置換フラーレン系に適用し,同系で,初めて電気伝導度を評価することに成功した。この方法を,さらに,K_4C_<60>系(電気的性質がほとんど評価されていない)に適用し,同系が絶縁体的であることを明らかにした。3)DNAの交流伝導度:低周波電磁界が生体に影響を与えるか否か,非常に興味が持たれているが,現時点で,科学的なデータがない。もしそのような効果があれば,何らかの変化がDNAの伝導特性に現れることが期待される。直流の伝導特性はDNA中の欠陥などに非常に敏感であるのに対して,非接触交流伝導度測定は相対的にそのような欠陥に鈍感であるというメリットがある。上述の方法をDNA粉末に対して適用し,DNAのパイ結合間のホッピングによる電気伝導度を求めることに成功した。4)本研究の当初の目標は,(1)強相関ソフトマテリアルを構成する代表的な機能分子ユニットを適切な溶媒と供にマイクロ波・ミリ波空洞共振器内に挿入し,機能分子が,その導電性・誘電性に応じて,空洞共振器内の交流電場または交流磁場の空間分布に対応した空間分布を取るための条件を調べ,(2)強相関ソフトマテリアルを構成する機能分子ユニットを高周波電磁波を用いて分離回収するための基礎物性を評価することであった。我々が開発した測定手法を用いれば,この様な目的にも充分適用可能であると考える。今後も,当初の目的実現に向けて研究を継続してゆきたい。

1）利用微波在各种条件下以非接触方式准确测定材料的复杂电导率，旨在测试粉末样品上的“强相关软材料”的动态性能，并建立了一种方法。通过应用该方法，我们得到了以下具体结果。我们目前正在将其应用于评估质子互变固体的介电性能。 2）富勒烯体系的电导率评价：将上述方法应用于氨取代富勒烯体系，首次成功评价了该体系的电导率。将该方法进一步应用于K_4C_<60>体系（其电性能几乎没有评价），结果表明该体系是绝缘的。 3）DNA的交流电导率：人们对低频电磁场是否影响生物体非常感兴趣，但目前还没有科学数据。如果存在这样的效应，预计DNA的传导特性会出现一些变化。虽然直流电导率对 DNA 中的缺陷非常敏感，但非接触式交流电导率测量的优点是对此类缺陷相对不敏感。我们将上述方法应用于 DNA 粉末，并成功测定了由于 DNA 中 pi 键之间的跳跃而产生的电导率。 4）本研究的初步目标是：（1）将构成强相关软材料的典型功能分子单元插入具有适当溶剂的微波/毫米波腔谐振器中；研究获得与交变电场或交变磁场的空间分布相对应的空间分布的条件，以及（2）评估利用高频电磁分离和回收构成强相关软材料的功能分子单元的基本物理性质就是这样。我们相信我们开发的测量方法完全可以应用于此类目的。未来，我想继续我的研究，以实现我最初的目标。