多角入射分解分光法による分子集合系異方性解析の将来展望を探る

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15659011
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 長谷川 健 日本大学, 生産工学部, 助教授 (30258123)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 哲弘 千葉大学, 教育学部, 助教授 (40182547)
• Keywords: 多角入射分解分光法 / 構造異方性 / 薄膜 / 強相関ソフトマテリアル / 材料リサイクル / ロイシンファスナー / 物理計測

Research Abstract

本研究では,平成14年に構築した新しい分光計測法である"多角入射分解分光法(MAIRS)"の実験手法としての完成を目指しながら,実際に応用研究を進め,適用範囲の探索を行う目的で進めている。
MAIRSは,通常の光の概念を越えた,縦波の光に相当する仮想光を仮定し,これを薄膜に垂直透過させた時の透過光強度を利用して,全く新しい計測光学理論を作った。この際,入射角変化に線形に応答する成分と非線形応答成分を分離するための回帰式をはじめて計測理論に利用し,次のような全く新しい機能を発揮する分光計測法の構築に成功した。
(1)非金属基板上での純面外モードスペクトルの測定が初めて可能になった
(2)面内モードスペクトルとの同時計測が可能になった
(3)偏光子を使わない偏光スペクトル測定が実現した
(4)光学パラメータを必要としない分子配向解析が初めて実現した
これらのメリットのうち,(4)は特に重要で,これまで解析できなかったキャスト膜やスピンコート膜の解析を実現させることのできる,画期的な要項である。
実際の薄膜解析にも応用した例を挙げると,海外研究協力者のLeblancとは新しい膜構造の水素結合解析に成功し,J.Phys.Chem.Bに成果を公表した。また,千葉大の山田哲弘氏とは,水素結合とロイシンファスナーの強相関現象を利用した単分子膜の構造解析に挑み,世界で初めてロイシンファスナーのかみ合い機構をとらえることに成功し,現在投稿準備をしている。

Research Products

• [Publications] T.Hasegawa, L.Matsumoto, S.Kitamura, S.Amino, S.Katada, J.Nishijo: "Surface Recovery of Germanium Substrate for Langmuir-Blodgett Films Studied by Infrared Multiple-Angle Incidence Resolution Spectroscopy"Canadian Journal of Analytical Science and Spectroscopy. 482. 157-162 (2003)
• [Publications] Y.Moriya, T.Hasegawa, K.Hayashi, M.Maruyama, S.Nakata, N.Ogawa: "Analysis of Protonated Tetraphenylporphyrin Adsorbed at A Liquid-Liquid Interface by Partial Reflection Spectrometry"Analytical Bioanalytical Chemistry. 276. 374-378 (2003)
• [Publications] T.Hasegawa, J.Umemura, C.Li, R.M.Leblanc: "A New Mono layer Architecture Constructed by Competitive Hydrogen-Bonding Force and Compression Pressure Characterized by Infrared Multiple-Angle Incidence Resolution Spectroscopy"The Journal of Physical Chemistry B. 107(43). 11996-12002 (2003)
• [Publications] T.Hasegawa, R.M.Leblanc: "Aggregation properties of mycolic acid molecules in monolayer films : a comparative study of compounds from various acid-fast bacterial species"Biochimica Biophysica Acta : Biomembranes. 1617. 89-95 (2003)
• [Publications] J.H.Kim, H.S.Shin, S.B.Kim, T.Hasegawa: "Hydrogen Bonding Networks of Dialkyl Disulfides Containing the Urea Moiety in Self-Assembled Monolayers"Langmuir. 印刷中. (2004)
• [Publications] Takeshi Hasegawa: "Structural Analysis of Biological Aliphatic Compounds Using Surface-Enhanced Fourier Transform Raman Spectroscopy"Biopolymers. 印刷中. (2004)
• [Publications] 長谷川 健: "基本分析化学"朝倉書店(印刷中). 4 (2004)