森川 淳子

もりかわ じゅんこ
Junko Morikawa
東京工業大学物質理工学院
教授
A03
専門分野熱分析・熱物性・高分子材料
公募班（2020-2021）

ソフトクリスタルの熱的特性精密測定と熱・分光イメージングによる相転移の学理解明

キーワード
熱拡散率、熱浸透率、相転移、ソフトクリスタル、赤外線カメラ、温度波熱分析法、サーモスペクトロスコピー、フォノン群速度
関連する研究者
研究協力者: 劉芽久哉（産業技術総合研究所、研究員）

研究概要

ソフトクリスタルに誘起される相転移時の熱物性（熱拡散率、熱浸透率等）の精密測定，熱・赤外分光同時イメージングによる発光と熱現象の相関の解析により，本系特有の熱物性の開拓と新規ソフトクリスタル創製技術の開発を目指す．

具体的には，（１）光・力学場応答による熱物性の異方性発現に注目した，温度波印可による，相転移域を含む熱伝導特性の精密測定，（２）熱・光応答現象の同時可視化のための熱・赤外分光・蛍光イメージング要素技術の開発，（３）高分解能偏光ATR-IRイメージング，および回折限界を超えるナノスケール分解能のAFM-IRイメージング手法も取り入れた，赤外振動吸収の異方性と熱現象（熱伝導，熱膨張）の相関における分子の配向性イメージングおよびそのスケール効果の定量化，（４）非弾性散乱法によるフォノンの群速度の測定，等高分解能精密熱物性測定による，ソフトクリスタル特有の全く新しい熱現象の解明と熱物性開拓を目指す．

有機分子性結晶の固相転移における熱・赤外スペクトルイメージング
液晶相転移における熱・弾性異方性の温度依存性
公募班（2018-2019）

ソフトクリスタルの熱的特性精密測定と熱イメージングによる熱応答制御

キーワード
熱拡散率、ソフトクリスタル、熱浸透率、相転移、赤外線カメラ
関連する研究者
研究協力者: 劉芽久哉（産業技術総合研究所、研究員）

研究概要

ソフトクリスタルに誘起される相転移時の熱物性（熱拡散率、熱浸透率等）の精密測定，熱・赤外分光同時イメージングによる発光と熱現象の相関の解析により，本系特有の熱物性の開拓と新規ソフトクリスタル創製技術の開発を目指す．

具体的には，（１）光・力学場応答による熱物性の異方性発現に注目した，温度波印可による，相転移域を含む熱伝導特性の精密測定，（２）熱・光応答現象の同時可視化のための熱・赤外分光・蛍光イメージング要素技術の開発，（３）高分解能偏光ATR-IRイメージング，および回折限界を超えるナノスケール分解能のAFM-IRイメージング手法も取り入れた，赤外振動吸収の異方性と熱現象（熱伝導，熱膨張）の相関における分子の配向性イメージングおよびそのスケール効果の定量化等，高分解能精密熱物性測定による，ソフトクリスタル特有の全く新しい熱現象の解明と熱物性開拓を目指す．

有機分子性結晶の固相転移の熱・赤外スペクトルイメージング
熱・赤外スペクトル同時イメージング装置
熱・赤外スペクトル同時イメージング装置によるnアルカン相転移における温度変化および赤外吸収スペクトル

研究業績

査読付発表論文

A03-12

  1. " Analyses of chemiluminescence reactions of fluorophore-linked 1,2-dioxetane isomers in crystals heating at elevated temperature including a development of a simultaneous measurement method of thermal diffusivity and light emission for a single crystal" C. Matsuhashi, H. Fujisawa, M. Ryu, T. Tsujii, S. Maki, J. Morikawa, T. Hirano, Anal Sci. (2022). (領域内共同研究 A02-02平野)
    DOI: 10.1007/s44211-022-00118-2
  2. "Probe-based microscale measurement set up for the thermal diffusivity of soft materials" M. Ryu, M. Akoshima, J. Morikawa, Rev. Sci. Inst.,93, 044901 (2022).
    DOI: 10.1063/5.0084891
  3. "Photothermally Driven High-Speed Crystal Actuation and Its Simulation" S. Hasebe, Y. Hagiwara, J. Komiya, M. Ryu, H. Fujisawa, J. Morikawa,T. Katayama, D. Yamanaka, A. Furube, H. Sato, T. Asahi, H. Koshima, J. Am. Chem. Soc. 143, 8866−8877(2021). (領域内共同研究 A01 小島秀子)
    DOI: 10.1021/jacs.1c03588
  4. " Thermal contact conductance at melting and crystallization of metal micro-droplets " A. Minakov, J. Morikawa, E. Zhuravlev, M. Ryu, C. Schick , Mater. Res. Express 7, 066524, (2020).
    DOI: 10.1088/2053-1591/ab9a7e
  5. " Variations of interfacial thermal conductance at melting and crystallization of an indium micro-particle in contact with a solid " A. Minakov, J. Morikawa, E. Zhuravlev, M. Ryu, C. Schick, Materials & Design, 201, 109475 (2021).
    DOI: 10.1016/j.matdes.2021.109475
  6. "Quadrupole modelling of dual lock-in method for the simultaneous measurements of thermal diffusivity and thermal effusivity" M. Ryu, J.-C. Batsale,, *J. Morikawa, Int. J. Heat and Mass Transfer, 162, 120337, (2020).
    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120337
  7. "Infrared polariscopy imaging of linear polymeric patterns with focal plane array" R. Honda, M. Ryu, M. Moritake, A. Balcytis, V. Mizeikis, J. Vongsvivut, M. J. Tobin, D. Appadoo, J. L. Li, S. H. Ng, S. Juodkazis and J. Morikawa, Nanomaterials, 2019, 9, 732.
    DOI: 10.3390/nano9050732
  8. "Nanoscale optical and structural characterisation of silk" M. Ryu, R. Honda, A. Cernescu, A. Vailionis, A. Balcytis, J. Vongsvivut, J. L. Li, D. P. Linklater, E. P. Ivanova, V. Mizeikis, M. J. Tobin, J. Morikawa, S. Juodkazis, Beilstein J. Nanotechnol., 2019, 10, 922-929.
    DOI: 10.3762/bjnano.10.93
  9. "Temperature-Dependent Thermoelastic Anisotropy of the Phenyl Pyrimidine Liquid Crystal" M. Ryu, Y. Cang, Z. Wang, G. Fytas, *J. Morikawa, J. Phys. Chem. C, 123, 17148-17154 (2019).(Supplementary Cover)
    DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b04270
  10. "Hyper spectral mapping of anisotropy" M. Ryu, R. Honda, A. Balcytis, J. Vongsvivut, M. J. Tobin, S. Juodkazis, *J. Morikawa, 2019, Nanoscale Horiz. 4, 1443-1449 (2019).
    DOI: 10.1039/C9NH00340A
  11. "Near-Field IR Orientational Spectroscopy of Silk" M. Ryu, R. Honda, A. Reich, A. Cernescu, Jing-Liang Li, Jingwen Hu, S. Juodkazis, J. Morikawa, Appl. Sci. 9 (19), 3991(2019)
    DOI: 10.3390/app9193991
  12. "Simple multi-wavelength imaging of birefringence:case study of silk" R. Honda, M. Ryu, J. Li, V. Mizeikis, S. Juodkazis, J. Morikawa, Sci. Rep., 2018, 8, 17652.
    DOI: 10.1038/s41598-018-36114-8
  13. "Paracetamol micro-structure analysis by optical mapping" R. Honda, M. Ryu, A. Balcytis, J. Vongsvivutc, M. J. Tobin, S. Juodkazis, J. Morikawa, App. Surf. Sci., 473, 127-132 (2019).
    DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.12.121

報道・アウトリーチ活動・特許・その他

A03-12

  1. ISO 19935-1:2018(en) Plastics — Temperature modulated DSC — Part 1: General principles 発行HAKKO
  2. highlight a couple of ongoing developments at the IRM beamline:　豪州シンクロトロンIRMビームラインで、森川らの開発したベクトル解析法が、ツールとして採用され、一般ユーザーにも公開開始ゴウシュウ

受賞

A03-12

  1. Optics in 2019 30Topics, OSA
  2. the Top 100 Scientific Reports physics papers in 2018,Nature Research
  3. 温度波ならびに熱イメージングによる熱測定法の開発,日本熱測定学会
関連ウェブサイト
連絡先
morikawa.j.aa@m.titech.ac.jp