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

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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。