走査型リプロン顕微鏡の開発とラングミュア膜の構造観察

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555019
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高木 堅志郎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013218)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳井 孝昭 旭化成工業, 研究員 ; 酒井 啓司 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00215584)
• Keywords: リプロン / リプロンスペクトロスコピー / 光散乱測定 / 光ヘテロダイン分光法 / ラングミュア膜 / 2次元相転移現象

Research Abstract

ラングミュア膜とは不溶性両親媒性分子が液体表面に単分子膜となって展開したもので、理想的な2次元系の物質として物性物理の興味深い対象であるのみならず、機能性有機薄膜であるLB膜の前駆体として工業的にも重要である。最近、温度・圧力などの環境や成膜条件により、ラングミュア膜が様々な不均一構造を持つことが明らかになってきた。ラングミュア膜の厚みは分子一層分しかないために、これらの構造の光学的な観察は極めて困難である。これに対し、われわれの開発したリプロン光散乱法を用いて膜の力学特性のマッピングを行うことにより、ラングミュア膜の構造を可視化することができる。本研究では、十分な空間分解能と迅速性を有する走査型リプロン顕微鏡の開発を行う。
本年度は光源として高出力の半導体レーザー励起固体YAGレーザーを導入することにより、リプロン光散乱法の測定感度の向上をはかった。これによって高周波リプロンの高精度迅速測定が可能になり、測定の空間分解能を高めることができた。また、気-液共存状態にあるミリスチン酸およびステアリン酸ラングミュア膜の観察を行い、表面弾性率の定量測定による膜状態の同定を行った。さらに温度制御が可能なラングミュア槽を走査型リプロン光散乱測定系に組み込みんだ。これを用いて温度変化に伴う表面弾性率変化と気膜/液膜の面積分率変化を測定し、2次元の気-液相転移とその臨界現象に関する知見を得ることができた。

Research Products

• [Publications] K.Sakai,K.Takagi: "Observation of coexistence of gas and condensed phases" Langmuir. 10. 802-806 (1994)
• [Publications] A.Ozawa,K.Sakai,K.Takagi: "Dynamic properties of soluble monolayer of SDS solutio" Jpn.J.Appl.Phys.33. L1468-L1471 (1994)