1996 Fiscal Year Annual Research Report
スピンプローブ法と分子動力学法を併用した有機薄膜中の分子運動に関する研究
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08650971
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
菅 耕作 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (90016642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 実 東京工業大学, 生命理工学部, 助教授 (50162342)
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| Keywords | Langmuir-Blodgett膜 / キャスト膜 / 電子スピン共鳴 / スピンプローブ法 / ドキシルステアリン酸 / 分子配向角度分布 / 異方性回転運動 |
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| Research Abstract |
本研究は、スピンプローブ法を中心とする電子スピン共鳴(ESR)法の優れた特徴を利用するとともに、近年進歩の著しい分子動力学法によるコンピューターシミュレーションをESRスペクトルの線形解析に利用することにより、有機薄膜中の分子の空間規則性や分子運動に関する詳しい知見を得るための新しい手法の発展と確立を目的とするものである。
今年度は主に以下の2つの点についての研究を進めてきた。
1.スピンプローブ法によるLB膜およびキャスト膜中の両親媒性分子の配向と分子運動の定性的解明
メチレン鎖の異なる炭素位置に安定な常磁性基を持つ5-,10-,16-ドキシルステアリン酸をプローブとするステアリン酸のポリイオンコンプレックスLB膜の研究では、これまでの予備的な研究に基づき、ESRスペクトルの角度依存性に加えて温度変化を測定し、スペクトルシミュレーションにより分子運動が無視できる液体窒素温度での正確な分子配向角度分布を決定した。また、スペクトルの温度変化から、メチレン鎖の末端部分はこのLB膜中においても配向規則性を保ちながら分子運動を行っていることが示された。
一方、二つの長いメチレン鎖を持つテトラアルキルアンモニウムクロリドのキャスト膜にスピンプローブ法を適用した結果、ESRスペクトルの角度変化および温度変化から、これらのキャスト膜中においてメチレン鎖の運動がヘッドグループの近傍では配向を保った運動を行っているのに対して、先端部では等方的な運動を行っていることが示された。また、ステアリン酸のキャスト膜ではLB膜と異なり規則的な配向を示さないことが明らかになった。
2.分子動力学法による有機薄膜中の分子運動のシミュレーションとESR線形解析法の確立。
シミュレーションの結果からスピンプローブの配向の時間変化を求め、ESRスペクトルの線形を計算するプログラムの作成を行っている。
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