2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ領域の高分子構造と機能の探求-走査フォトン顕微鏡による10nm域への挑戦
| Project/Area Number |
15205016
|
|---|
| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
伊藤 紳三郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (50127049)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 裕之 京都大学, 工学研究科, 助手 (90343235)
|
|---|
| Keywords | 走査フォトン顕微鏡 / 単一高分子鎖 / 近接場光学顕微鏡 / ナノテクノロジー / 高分子構造 / 蛍光法 / 分光 / 薄膜 |
|---|
| Research Abstract |
本研究はナノスケールでの光学顕微鏡像を取得し、単一高分子鎖レベルから高分子構造ならびに高分子集合構造とその形成過程を研究することを目的としており、すでにこれまでの本研究で確立した走査フォトン顕微技術を用いて、本年度は以下のような研究を行った。
1)昨年までに固体中の単一高分子鎖の形態を実測することに成功しており、本年度は新技術を用いて、単一分子鎖測定の意義を高分子化学の立場から実証する研究を行った。その成果は以下のように要約される。
(1)高分子鎖の相対分子量を一分子鎖の発する蛍光強度から定量できることを照明した。これは高分子の基本量を分子鎖単位で決定できること、さらに分子量分布までも実空間顕微鏡像で測定可能であることを意味している。
(2)同上の手法により、高分子鎖の形態から、分子鎖の回転自乗半径とその分布を実測できることを示した。さらにこの手法を応用して、最近注目されている表面領域での分子鎖広がりの実測にも成功した。
(3)高分子固体の延伸配向を蛍光ラベルしたPMMA鎖で単一分子から観察することに成功した。応力ひずみ曲線で表されてきたマクロな力学物性と分子鎖のミクロ配向の関連性を初めて明らかにした。
2)蛍光特性が明確な量子ドットを用いて近接場光の空間特性を解析することができた。これにより、フォトン顕微鏡像が示す空間分解能が定量化され、実像の解析が可能になった。
3)光の偏光性を用いた分子配向の観察に応用できるよう、光検出システムのデュアル化を行った。これにより、単一高分子鎖の配向状態が直接解析され、分光測定の結果得られる電子状態との相関を知ることができるようになった。
|
