2000 Fiscal Year Annual Research Report
走査フォトン顕微鏡で拓く単一分子鎖の高分子科学-分子形態と集合状態の非統計的観察
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12305061
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 紳三郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (50127049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大岡 正孝 京都大学, 工学研究科, 教務技官 (10160425)
大北 英生 京都大学, 工学研究科, 助手 (50301239)
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| Keywords | 走査フォトン顕微鏡 / 高分子構造 / 相分離 / 近接場光学 / 超薄膜 / 単一分子 / 分子集合構造 / 分光分析 |
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| Research Abstract |
本研究では、走査フォトン顕微技術を高分子固体に適用することにより、高分子鎖の分子形態、構造、集合状態についてナノスケールでの構造観測を可能にする。多数の分子集団の統計的な平均値ではなく、非統計的なミクロ構造を明らかにすることにより、分子レベルから高分子構造・物性を探究する新しい高分子科学を開拓することを目的としている。
初年度は本研究を行うための主要機器である走査フォトン顕微鏡を実用的な計測機器として確立するとともに、より高分解能高感度に性能の改善を図ることに重点を置いた。既存の顕微鏡の感度を向上させるために光学系の整備を行うと共に、計測機器メーカーとの共同開発研究を行い、ハードとソフトの両面で改良を施した次世代の走査型フォトン顕微鏡を製作し導入した。
次にその性能を評価するため、剛直性の異なる数種の一般的な高分子試料の単一分子測定を試みた。特に分子量100万以上のセルロース誘導体、ポリメタクリル酸エステル系高分子、DNAに蛍光色素ラベルを施して観測したところ、単一分子を個別に検出し、その密度や分子量分布等を議論することが可能であった。また高分子集合構造の評価のために、2次元超薄膜における相分離構造の観測や局所場時間分解測定、さらに高分子網目の不均一構造の観測に成功し、走査フォトン顕微鏡の優れた光学分析能力を実証することができた。
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[Publications] H.Aoki: "Nanometric Inhomogeneity of Polymer Network Investigated by Scanning Near-Field Optical Microscopy"Macromolecules. 33. 9650-9656 (2000)
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[Publications] H.Aoki: "Two-Dimensional Polymers Investigated by Scanning Near-Field Optical Microscopy : Phase Separation of Polymer Blend Monolayer"J.Phys.Chem.,B. 105. (2001)
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[Publications] S.Ito: "UV-SNOM Characterization of Polymer Chains in a Ultrathin Monolayer"Trans.MRS-J. (2001)
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[Publications] 伊藤紳三郎: "走査型近接場光学顕微鏡(SNOM)の開発とその高分子科学への応用"日本化学繊維研究所講演集. 58. (2001)
