光-分子強結合場を利用する合成高分子用LDI基板の構築

• Project Area: Strong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions
• Project/Area Number: 21020010
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2010: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 質量分析 / ナノ粒子 / SALDI-MS / レーザー / ソフトイオン化 / 金 / 光-分子強結合場 / プラズモン / ナノ加工 / レーザー脱離イオン化 / 凝集体

Research Abstract

ナノ粒子を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析,(SALDI-MS)法における、光-分子強結合場の利用を目標にして研究を行ってきた。特に、可視光領域に強い吸収を持つ金ナノ粒子を用いて検討を行った。いくつかの波長のパルスレーザーで有機物の脱離・イオン化を行ったところ、金が大きな吸収を持つ532nmでの有機物の脱離イオン化に優れた性能を示すことが分かった。一方で、やはり吸収を持つ紫外パルスレーザーでは、その脱離能は他の金属や半導体微粒子に遠くおよばなかった。これは、単に熱エネルギーがパルスレーザーによって局所的に生じ、その熱によって有機物が基板表面から蒸発するという従来のメカニズムのみでは説明できない。一方で、非金属微粒子で、プラズモン吸収ではないが、同様に可視光の一部波長領域に強い吸収帯をもつ半導体ナノ粒子をガス中蒸発法で合成し、基板に固定化したところ、紫外パルスレーザーによって効率よく有機物を表面から脱離・イオン化させることが示された。これは、特に、ソフトイオン化能が高く、フラグメントイオンを強く抑制できる可能瀬があることが分かり、光-分子強結合場による表面支援レーザー脱離イオン化質量分析の切り札となることが分かった。こうした金以外の物質の作る光-分子強結合場を用いた効率のよいSALDI-MS例は初めてであり、そのメカニズムについて考察した。

Research Products

• [Journal Article] Self assembly of gold nanoparticles on a single crystalline sapphire substrate (2012)
  • Author(s): Hiroyuki Takahashi, Naoto Shirahata, Takashi Narushima, Tetsu Yonezawa
  • Journal Title: Applied Surface Science Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 自己組織的なナノ粒子の制御固定～DNAなどを利用して～ (2010)
  • Author(s): 宇田川智史・米澤徹
  • Journal Title: 電気学会誌 Volume: 130 Pages: 808-811
  • NAID: 10027457013
• [Journal Article] 金属ナノ粒子 (2010)
  • Author(s): 成島隆・米澤徹
  • Journal Title: 高圧ガス Volume: 47 Pages: 28-31
• [Journal Article] 金属ナノ粒子・微粒子の湿式合成法と応用 (2010)
  • Author(s): 兵野篤・米澤徹
  • Journal Title: セラミックス Volume: 45 Pages: 609-612
  • NAID: 10026496404
• [Journal Article] 柔らかい粒子モデルを用いた赤血球表面高分子の物性解析 (2010)
  • Author(s): 兵野篤・J.F.L.Duval・大島広行・松田利夫・米澤徹
  • Journal Title: 高分子論文集 Volume: 67 Pages: 654-655
  • NAID: 10027624184
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of Zinc Oxide Nanoparticles by Using Microwave-induced Plasma in Liquid (2010)
  • Author(s): Tetsu Yonezawa, Atsushi Hyono, Susumu Sato, Osamu Ariyada
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 39 Pages: 783-785
  • NAID: 10027183280
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficient fabrication of substrates for surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry using laser ablation in liquids (2010)
  • Author(s): T.Tsuji, T.Mizuki, M.Yasutomo, M.Tsuji, H.Kawasaki, T.Yonezawa, F.Mafune
  • Journal Title: Applied Surface Science Volume: 257 Pages: 2046-2050
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Corrosion of Al-Sn-Bi alloys in alcohol at high temperatures.Part I : Effects of the metallurgical structure of the alloys and the metal salt additions to alcohol (2010)
  • Author(s): Tatsuya Kikuchi, Yasuhito Hara, Masatoshi Sakairi, Tetsu Yonezawa, Akira Yamauchi, Hideaki Takahashi
  • Journal Title: Corrosion Science 52 Pages: 1482-1491
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] One-pot Preparation of Antioxidized Copper Fine Particles with a Unique Strucure by Chemical Reduction at Room Temperature (2010)
  • Author(s): Tetsu Yonezawa, Naoki Nishida, Atsushi Hyono
  • Journal Title: Chemistry Letters (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Internal distribution of micro-/ nano-sized ceramics and metals particles in mice (2010)
  • Author(s): Shigeaki Abe, Ikuhiro Kida, Mitsue Esaki, Nobuki Iwadera, Mami Mutoh, Chika Koyama, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Kuboki, Manabu Morita, Yoshinori Sato, Koichi Haneda, Tetsu Yonezawa, Balachandran Jeyadevan, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
  • Journal Title: Journal of Ceramics Society of Japan (印刷中)
  • NAID: 130000304782
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Self-assembly method of linearly aligning ZnO quantum dots for a nanophotonic signal transmission device (2010)
  • Author(s): T.Yatsui, Y.Ryu, T.Morishima, W.Nomura, T.Kawazoe, T.Yonezawa, M.Washizu, H.Fujita, M.Ohtsu
  • Journal Title: Applied Physics Letters (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 金属ナノ粒子の基礎と最近の話題 (2009)
  • Author(s): 兵野篤・米澤徹
  • Journal Title: 色材協会誌 82 Pages: 468-474
  • NAID: 10025530626
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Studies on Heterogeneous Degradation of Polypropylene/Talc Composite : Effect of Iron Impurity on the Degradation Behavior (2009)
  • Author(s): Hisayuki Nakatani, Hiroshi Shibata, Kensuke Miyazaki, Tetsu Yonezawa, Hidetoshi Takeda, Yutaka Azuma, Shin Watanabe
  • Journal Title: Journal of Applied Polymer Science 115 Pages: 167-173
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of Biodistribution of Indium-Tin Oxide Nanoparticles in Mice (2009)
  • Author(s): Shigeaki Abe, Tetsu Yonezawa, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Fumio Uchida, Fumio Watari
  • Journal Title: Nano Biomedicine 1 Pages: 70-74
  • NAID: 130004555791
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In-situ observation of silver nanoparticle ink at high temperature (2009)
  • Author(s): Tetsu Yonezawa
  • Journal Title: Bio-Medial Materials and Engineering 19 Pages: 29-34
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In-situ TEM Observations of the Crystallization Process of Solution-Prepared MoS_2 Amorphous Particles (2009)
  • Author(s): Akinori Hanzawa, Toshihiro Shimada, Tetsuya Hasegawa, Takahiro Sato, Takeo Kamino, Tetsu Yonezawa
  • Journal Title: Journal of Nanoscience and Nanotechnolog 9 Pages: 6736-6740
  • Peer Reviewed
• [Presentation] GaPナノ粒子を用いるペプチドのLDI-MS (2011)
  • Author(s): 米澤徹
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学(岡山市)
  • Year and Date: 2011-09-29
• [Presentation] マトリクススパッタリングによるナノ粒子包埋樹脂 (2011)
  • Author(s): 米澤徹、中川洸、宇田川智史
  • Organizer: 第60回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪市)
  • Year and Date: 2011-05-26
• [Presentation] Optical properties of Ag nanoparticles synthesized by sputtering method (2010)
  • Author(s): S.Udagawa, T.Yonezawa
  • Organizer: International conference on nanoscopic colloid and surface science (NCSS2010)
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉)
  • Year and Date: 2010-09-22
• [Presentation] 金属ナノ粒子の製造方式の紹介とバイオ応用例 (2010)
  • Author(s): 米澤徹
  • Organizer: 北海道バイオクラスター・フォーラム第1回シーズ公開会
  • Place of Presentation: 札幌アスペンホテル、(札幌)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-07-16
• [Presentation] 酸化銅スラリーからの銅粒子生成における酸化還元挙動の解析 (2010)
  • Author(s): 兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • Organizer: 日本化学会 第60春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス(東大阪市)
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] 二種の酸化銅からの銅微粒子合成 (2010)
  • Author(s): 西田直樹、兵野篤、米澤徹
  • Organizer: 日本化学会 第60春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学本部キャンパス(東大阪市)
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] 無電解めっき法を用いた銅ナノ粒子の合成 (2010)
  • Author(s): 平野広隆、兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
  • Year and Date: 2010-01-26
• [Presentation] 酸化銅(II)からの還元銅ナノ粒子合成プロセス (2010)
  • Author(s): 兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
  • Year and Date: 2010-01-26
• [Presentation] エマタール浴を用いたライン状アノード酸化皮膜の形成 (2010)
  • Author(s): 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • Organizer: 平成21年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
• [Presentation] 二種の酸化銅からの銅微粒子合成の詳細挙動 (2010)
  • Author(s): 西田直樹、兵野篤、米澤徹
  • Organizer: 平成21年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
• [Presentation] レーザー照射を用いたアノード酸化皮膜のラインパターニング (2010)
  • Author(s): 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • Organizer: 表面技術協会 第121回講演大会
  • Place of Presentation: 成蹊大学(武蔵野市)
• [Presentation] ポリピロール電極を用いた電気めっき -金属粒子析出挙動におよぼすめっき条件の影響- (2010)
  • Author(s): 菊地竜也、上田幹人、坂入正敏、米澤徹
  • Organizer: 表面技術協会 第121回講演大会
  • Place of Presentation: 成蹊大学(武蔵野市)
• [Presentation] フラスコで作る金属ナノ材料の製法と利用 (2009)
  • Author(s): 米澤徹
  • Organizer: 第86回材料科学談話会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
  • Year and Date: 2009-12-25
• [Presentation] Cu Nano-/ Fine-particles Covered by Polymer Nanoskin : Material for MLCC (2009)
  • Author(s): 米澤徹
  • Organizer: ICAM2009
  • Place of Presentation: Rio de Janeiro, Brazil
  • Year and Date: 2009-09-24
• [Presentation] 金属ナノ粒子分散溶液の調製と無機/有機ハイブリッド樹脂への応用 (2009)
  • Author(s): 獅野裕一、米澤徹、西原寛、長谷要
  • Organizer: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学(岡山)
  • Year and Date: 2009-09-19
• [Presentation] 極小サイズ金属ナノ粒子の作製とその発光特性 (2009)
  • Author(s): 獅野裕一、米澤徹、河合功治、西原寛
  • Organizer: 第58回高分子討論会
  • Place of Presentation: 熊本大学(熊本)
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 金属ナノ粒子の湿式法による合成と実用化 (2009)
  • Author(s): 米澤徹
  • Organizer: 資源・素材2009 平成21年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌)
  • Year and Date: 2009-09-08
• [Presentation] 金ナノ粒子を分散させた透明樹脂の調製と光学特性 (2009)
  • Author(s): 獅野裕一、米澤徹、西原寛
  • Organizer: 日本化学会北海道支部夏季研究発表会
  • Place of Presentation: 苫小牧高等専門学校(苫小牧)
  • Year and Date: 2009-07-11
• [Presentation] エマタール浴を用いたアルミニウムの局部アノード酸化 (2009)
  • Author(s): 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • Organizer: 表面技術協会 第120回講演大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉)
• [Presentation] 電解研磨/電解エッチング複合プロセスによるアルミニウム表面の微細加工 (2009)
  • Author(s): 和智悠太、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • Organizer: 表面技術協会 第120回講演大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉)
• [Presentation] エマタール溶液中におけるAlアノード酸化皮膜の耐食性評価と微細加工への応用 (2009)
  • Author(s): 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • Organizer: ARS-表面技術協会 金属のアノード酸化皮膜の機能化部会-第26回知多コンファレンス
  • Place of Presentation: 師崎荘(愛知県南知多町)
• [Presentation] 電解研磨溶液中において良好な耐食性を有するAlアノード酸化皮膜化成条件の検討 (2009)
  • Author(s): 和智悠太、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • Organizer: ARS-表面技術協会 金属のアノード酸化皮膜の機能化部会-第26回知多コンファレンス
  • Place of Presentation: 師崎荘(愛知県南知多町)
• [Presentation] マイクロ波液中プラズマ法による銅ナノ粒子の合成 (2009)
  • Author(s): 森邦彦、佐藤進、有屋田修、米澤徹、兵野篤、岡野芳雄
  • Organizer: 第3回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京理科大学森戸記念館(東京)
• [Remarks]
  • URL: http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/limsa/
• [Remarks]
  • URL: http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/limsa/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 銅微粒子合成 (2009)
  • Inventor(s): 米澤徹、西田直樹
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Industrial Property Number: 2009-202944
  • Filing Date: 2009-09-02