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動的核偏極磁気共鳴力顕微鏡(DNP-MRFM)の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26287081
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関神戸大学

研究代表者

大道 英二  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00323634)

連携研究者 太田 仁  神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (70194173)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2014年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードカンチレバー / 電子スピン共鳴 / 磁気共鳴力顕微鏡 / DNP / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 生物物理 / 磁気共鳴
研究成果の概要

カンチレバーを用いた高感度・高周波電子スピン共鳴によるテラヘルツ磁気共鳴力顕微鏡の開発を行った。ファイバー光学Fabry-Perot干渉計を用いた高感度変位系により、100 ng程度の微小試料のテラヘルツESR測定が可能になった。実際に、ヘムタンパク質のモデル錯体であるヘミンに対して適用し、0.5 THzまでの周波数領域でのESR信号から詳細にゼロ磁場分裂定数の決定に成功した。
また、低温、強磁場中でも動作する3軸ピエゾステージを作製し、テラヘルツ磁気共鳴力顕微鏡のプロトタイプの作製を行った。磁気チップをつけたカンチレバーを試料表面に対し操作することで、空間分解ESR信号の検出に成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] High-frequency electron paramagnetic resonance of metal-containing porphyrin compounds using a microcantilever2016

    • 著者名/発表者名
      Eiji Ohmichi, Tsubasa Okamoto, Masaaki Mitani, Hideyuki Takahashi, Hitoshi Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 162 ページ: 190-193

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2016.04.016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-frequency force-detected electron spin resonance in the millimeter-wave region up to 150 GHz2016

    • 著者名/発表者名
      E. Ohmichi, Y. Tokuda, R. Tabuse, D. Tsubokura, T. Okamoto, and H. Ohta
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 87 号: 7

    • DOI

      10.1063/1.4959152

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Ultrasensitive Terahertz ESR Spectroscopy for Metalloprotein Using a Microcantilever2016

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, H. Takahashi, E. Ohmichi, and H. Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      巻: 37 号: 12 ページ: 1173-1184

    • DOI

      10.1007/s10762-016-0305-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wide-dynamic-range cantilever magnetometry using a fiber-optic interferometer and its application to high-frequency electron spin resonance spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi, Tsubasa Okamoto, Eiji Ohmichi, and Hitoshi Ohta
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 9 号: 12 ページ: 126701-126701

    • DOI

      10.7567/apex.9.126701

    • NAID

      210000138131

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of High-Pressure ESR System Using Micro-coil2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kawasaki, T. Sakurai, E. Ohmichi, S. Okubo, H. Ohta, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko
    • 雑誌名

      Appl. Magn. Reson.

      巻: 46 号: 9 ページ: 987-992

    • DOI

      10.1007/s00723-015-0650-y

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical detection of electron spin resonance beyond 1 THz2015

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, E. Ohmichi, H. Ohta
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 107 号: 18

    • DOI

      10.1063/1.4935204

    • NAID

      120005842525

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] メンブレン型ピエゾ抵抗センサーを用いた微小試料の磁気測定2017

    • 著者名/発表者名
      大道英二
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of mechanically detected terahertz electron spin resonance technique2017

    • 著者名/発表者名
      Eiji Ohmichi
    • 学会等名
      Molecular Photo Research Center International Symposium "Recent Advances in Terahertz Molecular Science"
    • 発表場所
      Kobe University (Kobe, Hyogo)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マイクロカンチレバーを用いたテラヘルツ電子スピン共鳴測定とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      大道英二
    • 学会等名
      テラヘルツ波科学技術と産業開拓182委員会第30回研究会
    • 発表場所
      大阪産業大学梅田サテライトキャンパス(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2017-02-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カンチレバーを用いたテラヘルツ領域における電子スピン共鳴測定2016

    • 著者名/発表者名
      大道英二
    • 学会等名
      テラヘルツ技術セミナー「テラヘルツ分子科学の進展」
    • 発表場所
      ホテル北野プラザ六甲荘(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カンチレバーを用いた磁気共鳴法の現状2016

    • 著者名/発表者名
      大道英二
    • 学会等名
      第三回西日本強磁場科学研究会
    • 発表場所
      福井大学(福井県・福井市)
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ピエゾ抵抗型マイクロカンチレバーを用いた力検出高周波ESR測定法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岡本翔, 高橋英幸, 大道英二, 太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ミリ波領域における力検出ESR用ピエゾ駆動ステージの作製2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎晃和, 大道英二, 太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 静電容量型マイクロカンチレバーの作製と高周波ESR測定への応用2016

    • 著者名/発表者名
      三木俊裕, 大道英二, 太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cantilever detection of electron spin resonance in the terahertz region2016

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, E. Ohmichi, H. Ohta
    • 学会等名
      APS March meeting 2016
    • 発表場所
      Baltimore(米国)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁化検出高周波ESR測定法のタンパク質への応用2015

    • 著者名/発表者名
      岡本翔、高橋英幸、大道英二、太田仁
    • 学会等名
      第54回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2015)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ新潟(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光ファイバー光学系を用いたカシミール力測定装置の作製2015

    • 著者名/発表者名
      大道英二、石川陽帆、太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 後進行波管を光源として用いた機械検出ESRの高周波化2015

    • 著者名/発表者名
      高橋英幸, 大道英二, 太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] カスタムカンチレバーを用いた超高感度ESR測定法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      三木俊裕, 岡本翔, 大道英二, 太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] カンチレバーを用いたヘムタンパク質の高周波ESR測定装置の改良2015

    • 著者名/発表者名
      岡本翔, 高橋英幸, 大道英二, 太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Magnet-on-cantilever配置におけるカンチレバーESR測定法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      宮崎晃和, 大道英二, 大田仁
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development for ultrasensitive terahertz ESR of metal protein using a microcantilever2015

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, H. Takahashi, E. Ohmichi, H. Ohta
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Frontiers in THz Technology(FTT2015)
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of cantilever-detected ESR technique for small-volume heme protein analysis2015

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, E, Ohmichi, H Ohta
    • 学会等名
      The 3rd Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県・淡路市)
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイメタルカンチレバーを用いた熱的検出 高周波ESR測定法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      大道英二, 田伏諒, 太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マイクロカンチレバーを用いた超高感度高周波ESR測定2015

    • 著者名/発表者名
      大道英二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent advances in cantilever-detected ESR technique2014

    • 著者名/発表者名
      E. Ohmichi, R. Tabuse, A. Ishikawa, T. Okamoto, and H. Ohta
    • 学会等名
      APES-IES-SEST 2014
    • 発表場所
      東大寺総合文化センター(日本、奈良)
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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