非平滑および非晶質有機薄膜の構造解析を可能にする解析手法の構築

开发一种能够对非光滑和非晶有机薄膜进行结构分析的分析方法

• 批准号: 16J03487
• 负责人: 塩谷 暢貴
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03487/
• 关键词: pMAIRS; 有機半導体薄膜; 分子配向; 結晶多形; 非晶質; 非平滑; 赤外分光法

前年度までに，当研究室で開発したpMAIRS法の定量精度を大幅に向上させることに成功し，実用的なデバイス材料の構造解析へ応用する準備が整った．また，pMAIRS法と微小角入射X線回折法（GIXD）を組み合わせた解析が，薄膜中の分子配向と結晶多形の相関を明瞭に明らかにできることも示した．今年度は，このpMAIRS-GIXD法を基軸として，様々な有機半導体材料に応用することで，薄膜の製膜手法（湿式・乾式）や製膜パラメータが薄膜構造に与える影響の統一的理解を目指した．まず，代表的な高分子半導体材料であるP3HT薄膜の構造解析を行った．pMAIRS法を主体とする解析により，塗布膜作製時の溶媒の揮発時間が構造制御の重要因子であることを示し，このときの結晶性と分子配向の相関を詳細に調べた．この結果，分子配向（配向角）と結晶性には線形的な相関があり，結晶性が低くなる程，face-on配向成分が増加することを定量的に明らかにした．さらに，可溶性低分子材料として知られるポルフィリン誘導体（ZnTPP）を用いて，乾式プロセスと湿式プロセスの統一的理解を目指した．昨年度までに，塗布法で作製した薄膜については詳細に調べたため，本年度は蒸着法で作製した薄膜の構造解析を行った．この結果，高速蒸着を行うことで，動的トラップされた“配向した”アモルファス薄膜が形成されることを明らかにした．この薄膜試料は，X線の回折ピークを全く持たず，pMAIRS法を用いることではじめて配向している証拠を掴むことができた．

Before the annual ま で に, when open laboratory で 発 し た pMAIRS の quantitative accuracy を に sharply upward さ せ る こ と に し success, be used な デ バ イ ス material の structure へ 応 with す る prepare が whole っ た. ま た, pMAIRS method と small Angle of incidence X-ray back twists (GIXD) を group み close わ せ た parsing が, の ligands in the film to と crystalline polymorphic の phase masato を clear に Ming ら か に で き る こ と も shown し た. Our は, "こ の pMAIRS を GIXD method basic shaft と し て, others 々 な organic semiconductor materials に 応 with す る こ と で, film の membrane technique (wet, dry) や membrane パ ラ メ ー タ が に membrane structure and え る influence の unified understanding を refers し た. Youdaoplaceholder0, the representative な polymer semiconductor material であるP3HT thin film <s:1> structure analysis を line った. PMAIRS method を subject と す る parsing に よ り, coating film as system の solvent の swing 発 time important factor で が structure system of imperial の あ る こ と を し, こ の と き の crystalline と ligands to の phase masato を detailed に adjustable べ た. こ の as a result, the ligands to (with) と crystalline に は linear phase な masato が あ り, crystalline が low く な る cheng, face - on match to ingredient が raised plus す る こ と を quantitative に Ming ら か に し た. さ ら に, soluble low molecular material と し て know ら れ る ポ ル フ ィ リ ン inductor (ZnTPP) を い て, dry プ ロ セ ス と wet プ ロ セ ス の unified understanding を refers し た. Yesterday's annual ま で に, coating method で cropping し た film に つ い て は detailed に adjustable べ た た め, this year's は で steamed a method for making し の た film structure line を っ た. Line こ の results, high-speed steamed を う こ と で, moving ト ラ ッ プ さ れ た "deserve to し た" ア モ ル フ ァ が ス film forming さ れ る こ と を Ming ら か に し た. こ の film sample は, X-ray の inflexion ピ ー ク を く hold all た ず, を pMAIRS method with い る こ と で は じ め て match to し て い る card 拠 を slap む こ と が で き た.

项目成果

Impact of Kinetically Restricted Structure on Thermal Conversion of Zinc Tetraphenylporphyrin Thin Films to the Triclinic and Monoclinic Phases

动力学限制结构对四苯基卟啉锌薄膜热转变为三斜晶和单斜晶相的影响

• DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b00972
• 发表时间: 2018
• 期刊: J. Phys. Chem. C
• 影响因子: 3.7
• 作者: Shioya Nobutaka;Hada Miyako;Shimoaka Takafumi;Murdey Richard;Eda Kazuo;Hasegawa Takeshi
• 通讯作者: Hasegawa Takeshi

pMAIRS法の次のステップ

pMAIRS 方法的后续步骤

• 发表时间: 2017
• 作者: Tomoya Nakamura;Nobutaka Shioya;Takafumi Shimoaka;Takeshi Hasegawa;Yasujiro Murata;Atsushi Wakamiya;塩谷暢貴，マーディーリチャード，枝和男，下赤卓史，長谷川健;井上暉英，長島一樹，中村千枝，酒井大樹，Zhang Guozhu，高橋綱己，金井真樹，下赤卓史，塩谷暢貴，長谷川健，柳田剛;冨田和孝，塩谷暢貴，黄瀬隆磨，下赤卓史，枝和男，長谷川健;若宮淳志，中村智也，塩谷暢貴，下赤卓史，長谷川健，村田靖次郎;冨田和孝，塩谷暢貴，黄瀬隆磨，下赤卓史，長谷川健;黄瀬隆磨，塩谷暢貴，下赤卓史，森田康平，園山正史，網井秀樹，高木俊之，金森敏幸，枝和男，長谷川健;中村智也，塩谷暢貴，下赤卓史，長谷川健，村田靖次郎，若宮淳志;塩谷暢貴
• 通讯作者: 塩谷暢貴

20.部分フッ素化ミリスチン酸単分子膜の構造が表面撥水性に与える影響

20. 部分氟化肉豆蔻酸单层结构对表面拒水性的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: Takeshi Hasegawa;Nobutaka Shioya;Takafumi Shimoaka;黄瀬隆磨，塩谷暢貴，下赤卓史，森田康平，園山正史，網井秀樹，高木俊之，金森敏幸，枝和男，長谷川健
• 通讯作者: 黄瀬隆磨，塩谷暢貴，下赤卓史，森田康平，園山正史，網井秀樹，高木俊之，金森敏幸，枝和男，長谷川健

pMAIRS法による濃厚ポリマーブラシ末端の反応追跡

使用 pMAIRS 方法追踪致密聚合物刷端部的反应

• 发表时间: 2017
• 作者: Tomoya Nakamura;Nobutaka Shioya;Takafumi Shimoaka;Takeshi Hasegawa;Yasujiro Murata;Atsushi Wakamiya;塩谷暢貴，マーディーリチャード，枝和男，下赤卓史，長谷川健;井上暉英，長島一樹，中村千枝，酒井大樹，Zhang Guozhu，高橋綱己，金井真樹，下赤卓史，塩谷暢貴，長谷川健，柳田剛;冨田和孝，塩谷暢貴，黄瀬隆磨，下赤卓史，枝和男，長谷川健;若宮淳志，中村智也，塩谷暢貴，下赤卓史，長谷川健，村田靖次郎;冨田和孝，塩谷暢貴，黄瀬隆磨，下赤卓史，長谷川健;黄瀬隆磨，塩谷暢貴，下赤卓史，森田康平，園山正史，網井秀樹，高木俊之，金森敏幸，枝和男，長谷川健;中村智也，塩谷暢貴，下赤卓史，長谷川健，村田靖次郎，若宮淳志;塩谷暢貴;黄瀬隆磨，塩谷暢貴，下赤卓史，森田康平，園山正史，網井秀樹，高木俊之，金森敏幸，枝和男，長谷川健;冨田和孝，塩谷暢貴，黄瀬隆磨，下赤卓史，長谷川健;西海 洸介，黄瀬 雄司，榊原 圭太，辻井 敬亘，塩谷 暢貴，下赤 卓史，長谷川 健
• 通讯作者: 西海 洸介，黄瀬 雄司，榊原 圭太，辻井 敬亘，塩谷 暢貴，下赤 卓史，長谷川 健

ZnOナノワイヤ-分子間の化学的相互作用を利用した構造異性ケトン分子群の識別

利用 ZnO 纳米线和分子之间的化学相互作用鉴定结构异构酮分子

• 发表时间: 2017
• 作者: Tomoya Nakamura;Nobutaka Shioya;Takafumi Shimoaka;Takeshi Hasegawa;Yasujiro Murata;Atsushi Wakamiya;塩谷暢貴，マーディーリチャード，枝和男，下赤卓史，長谷川健;井上暉英，長島一樹，中村千枝，酒井大樹，Zhang Guozhu，高橋綱己，金井真樹，下赤卓史，塩谷暢貴，長谷川健，柳田剛;冨田和孝，塩谷暢貴，黄瀬隆磨，下赤卓史，枝和男，長谷川健;若宮淳志，中村智也，塩谷暢貴，下赤卓史，長谷川健，村田靖次郎;冨田和孝，塩谷暢貴，黄瀬隆磨，下赤卓史，長谷川健;黄瀬隆磨，塩谷暢貴，下赤卓史，森田康平，園山正史，網井秀樹，高木俊之，金森敏幸，枝和男，長谷川健;中村智也，塩谷暢貴，下赤卓史，長谷川健，村田靖次郎，若宮淳志;塩谷暢貴;黄瀬隆磨，塩谷暢貴，下赤卓史，森田康平，園山正史，網井秀樹，高木俊之，金森敏幸，枝和男，長谷川健;冨田和孝，塩谷暢貴，黄瀬隆磨，下赤卓史，長谷川健;西海 洸介，黄瀬 雄司，榊原 圭太，辻井 敬亘，塩谷 暢貴，下赤 卓史，長谷川 健;塩谷暢貴，下赤卓史，マーディーリチャード，枝和男，長谷川健;井上暉英，長島一樹，中村千枝，酒井大樹，He Yong，Zhang Guozhu，高橋綱己，金井真樹，下赤卓史，塩谷暢貴，長谷川健，柳田剛
• 通讯作者: 井上暉英，長島一樹，中村千枝，酒井大樹，He Yong，Zhang Guozhu，高橋綱己，金井真樹，下赤卓史，塩谷暢貴，長谷川健，柳田剛