原子レベルで平坦な金属薄膜に吸着した光機能分子/タンパク質複合体系の光化学反応

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640511
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 蔵脇 淳一 鹿児島大学, 理学部, 助教授 (10170078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 肥後 盛秀 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (10128077)
• Keywords: 原子レベル / アルミニウム薄膜 / 蛍光分光法 / 赤外反射スペクトル / 角度分布 / 光機能分子 / 吸着配向 / 光化学反応

Research Abstract

金属固体表面上での光機能分子/タンパク質複合体系の分光研究を行い、光誘起電子移動反応のダイナミクスの解明や新規の光化学反応を見いだすことを目的として、原子レベルで平坦なアルミニウム薄膜上に吸着した光機能分子の吸着配向状態や光化学反応に関する分光研究に着手し、以下に述べるような新しい知見が得られた。
(1)原子レベルで平坦な金属薄膜を作成する目的でアルミニウム・金を、高真空中において加熱処理したマイカ基板上に所定の温度で蒸着したところ、350℃で真空蒸着して得られたアルミニウム薄膜は粒径300nm、粒界の段差が1nmであり、原子レベルで平坦な薄膜の作成に成功した。さらに金属薄膜の結晶成長などの内部構造に関する情報をも得ることができた。
(2)原子レベルで平坦な金属薄膜を基板として用い、芳香族カルボン酸分子の蛍光スペクトルや赤外反射吸収スペクトルを測定したところ、蛍光強度やIRバンドの強度の増強効果が観測され、平坦膜を用いることの有用性を示す興味ある結果が得られた。さらに吸着種のIRバンドの角度分布を測定することに成功し、基板に対する吸着配向状態を厳密に考察することができた。
(3)金属ポルフィリンまた光機能分子/タンパク質の有機分子膜系の結果と比較する目的で、溶液系での分光測定を行い、光誘起電子移動やエネルギー移動反応がタンパク質の二次構造に依存して効率良く起こることが本研究により初めて見いだされた。分子配向の制御を基板温度、蒸着速度及び基板の種類を変化させることによって行い、高秩序環境場を構築する条件を確立することができたので、平成12年度は、有機分子薄膜の高秩序配向の評価をIR、ラマン分光法により行い、金属薄膜表面上の金属ポルフィリンの原子・分子レベルの微視的レベにおける形態学上の研究と各種分光法による状態分析を行うと共に新しい表面科学技術の開発を行う予定である。

Research Products

• [Publications] Yasushi Sugimoto: "Organts while Changing Its Conformation and Thermal Stability Ovalbumin in Developing Chicken Eggs Migrataes from Egg White to Embryonic"J.Biol.Chem.. 274・16. 11030-11037 (1999)
• [Publications] Katumitu.Hayakawa: "Thermodynamaics of the Solubilization of Water-Insoluble Dyes by Complexes of Cationic Surfactants with Poly(vinyl sulfate)of Different Charge Densities"Langmuir. 15・12. 4213-4216 (1999)
• [Publications] Junichi Kurawaki: "Photoinduced electron transfer in self-assembled cationic porphyrin-copolypeptide complexes"Asian Photochemistry. 1999. 148-149 (1999)
• [Publications] Junichi Kurawaki: "Potentiometric and Spectroscopic Characterization of Caionic Copolypeptide-Anionic Surfactant Complexes Formed by a Cooperative Binding System"Report of the Faculty of Science,Kagoshima University. 32. 33-41 (1999)
• [Publications] Morihide Higo: "Morphological Observation of Tetracyanoquinodimethane Deposited from Solution onto the Atomically Smooth Native Oxide Surface of an Al(111)Film by Atomic Force Microscopy"Chem.Lett.. 7. 679-680 (1999)
• [Publications] Junichi Kurawaki: "FT-IRAS study on the adsorption and photochemistry of aromatic carboxylic acid on atomically smooth aluminium films"Fourier Transform Spectroscopy. 363-364 (2000)
• [Publications] Junichi Kurawaki: "Potentiometric and Spectroscopic Characterization of Copolypeptide-Surfactant Complexes Formed by a Cooperative Binding System"J.Colloid Interface.Sci.. (2000)