メゾスコピック系材料の精密構造解析へ向けた軟X線共鳴散乱法の確立

介观材料精密结构分析软X射线共振散射方法的建立

基本信息

批准号：
21K12523
负责人：
高西陽一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ソフトマターの特徴の１つはその自発的な組織化による階層構造にあり、その空間スケールは数nm～100nm程度で、その優れた光学的、機械的、電気的性質をもつ機能性材料として幅広く利用されているが、それぞれの特性はまさに系のもつ多彩な階層構造に起因しており、その構造および発現機構を理解し、応用できればこれまで存在しない、思いもよらない並外れた性能を備えた材料・構造を設計することも可能である。本研究は、通常のX線散乱・回折では得ることのできない構造をより詳細に得ることができる共鳴Ｘ線散乱法を、硬Ｘ線ではなく炭素原子のK-edge吸収端エネルギーによる軟X線で行う手法を確立し、ソフトマターなどをはじめとする様々なメゾスコピック系材料の精密構造解析につなげることを目的としている。初年度で分子研（愛知県岡崎市）のUVSOR施設の軟X線ビームラインBL3Uの共同利用し、ある程度信号がでるようになり、プリミティブな成果を国内学会で報告した。今年度は、(1)小角・広角の両方の光学系が測定が可能、(2)試料後方にフォトダイオードを入れて吸収スペクトル測定が可能、(3)光配向膜による配向試料の作製、など、試料および試料周辺のインフラを改善し、引き続き軟Ｘ線共鳴散乱測定を行い、キラル液晶の副次相の相構造、新奇液晶相の長周期構造に関する知見などを得てきた。この中で屈曲型液晶のB4相が形成するヘリカルフィラメント構造のらせん構造に関しては再現性ある結果を得て、論文に公表した。

软物质的特征之一是由于其自发组织，其层次结构范围从几个NM到100 nm，并且被广泛用作具有出色光学，机械和电气特性的功能材料。但是，这些属性中的每一个都是由于系统的各种层次结构，如果可以理解并应用于它，则可以设计具有以前从未存在的意外和非凡性能的材料和结构。这项研究旨在建立一种实施共振X射线散射方法的方法，该方法允许使用碳原子的K-EDGE吸收边缘能量的软X射线更详细地获取无法通过常规的X射线散射和衍射获得的结构，而不是硬X射线，而不是硬X射线，并导致对包括软质物质（包括软质物质）的精确结构分析。在第一年，我们分享了分子研究所的UVSOR设施（Okazaki City，AICHI县）的软X射线梁BL3U，并产生了一定数量的信号，我们报告了日本日本社会的原始结果。 This year, we have improved the infrastructure around the sample and the sample, including (1) both small and wide-angle optical systems can be measured, (2) photodiodes can be inserted behind the sample to measure absorption spectra, (3) fabrication of alignment samples using optical alignment films, and other such improvements have been made to measure the infrastructure around the sample and the sample, and continued to perform soft X-ray resonance散射测量，获得有关手性液体晶体的次级相结构的知识以及新型液晶相的长期周期结构。其中，关于弯曲液晶的B4相形成的螺旋丝结构的可重现结果，并在论文中发表。