2017 Fiscal Year Research-status Report
３次元走査型AFMによる界面分子鎖の立体構造・ダイナミクス実空間計測
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17K17760
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
淺川 雅 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (90509605)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / 界面分子鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
界面に存在するナノ分子鎖は様々な界面現象の発現に重要な役割を果たしている。界面分子鎖の立体構造・ダイナミクスやその時空間変化をサブナノスケール直接計測できれば、界面現象の起源に関する理解が大幅に進展することが期待できる。本研究では、3次元走査型原子間力顕微鏡(3D-AFM)をもとに、界面に存在するナノ分子鎖の立体構造・空間分布を１分子スケールで実空間計測できる新しい手法を確立する。まず界面分子鎖の１分子計測手法として確立するためには、空間分布や鎖長の違いを計測できるのか実証が必要である。また可視化メカニズムをさらに詳細に理解することが計測手法の信頼性・定量性を評価するために重要であると考えた。
そこで、まず本年度(H29年度)は界面分子鎖モデルの構築と3D-AFMによる実空間計測について検討した。剛直な化学骨格を基板固定化基点として用い、鎖長や親・疎水性、構造自由度の異なる界面分子鎖モデル分子を有機合成、精製した。さらに合成分子の単分子構造をスピンキャスト法にHOPG基板上に形成する条件を確立した。AFM計測により、ナノ分子鎖が基板に対して垂直方向に配向していることが確認でき、界面分子鎖モデルとして用いることができることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
鎖長や親・疎水性、構造自由度の異なる界面分子鎖モデル分子の合成を完了し、その分子が原子レベルで平坦な基板上で分子鎖構造を垂直方向に向けて配列することを確認できた。その１部はすでに3次元計測による空間分布計測を実施しており、おおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに調製方法を確立した複数の界面分子鎖モデルを用いて3次元AFM計測を実施し、3次元AFMに鎖長や親・疎水性、構造自由度の違いがどのように現れるか検証する。その可視化メカニズムの理解に必要であれば、新たな界面分子鎖モデルの分子設計を実施する。
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