2010 Fiscal Year Annual Research Report
ソフトマターメゾスコピック系ダイナミクスの極限計測
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20360019
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
影島 賢巳 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (90251355)
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / ソフトマター / 生体分子 / 高次振動モード / 分極 / 静電気力 |
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| Research Abstract |
原子間力顕微鏡を用いて広帯域でソフトマター系の粘弾性を計測するためには、力センサーの高周波域での力学特性を適切に把握することが必要である。高周波域での高次モード振動の等価的な弾性定数を正確に知ることは非常に重要である。そこで、磁気力で励振した探針の伝達関数や熱振動スペクトルを利用して、検出光学系の非線形性を排除した弾性定数算出方法を提案した。しかし現状では、得られた値に理論値と大きなずれがあり、さらに検証が必要である。生体分子などのソフトマター系が引き起こすダイナミクスの微視的起源としては、これらの内部における局所的・変動的な電気分極に起因する電気的な相互作用が1つの鍵を握るものであると考えているが、これらを実際に分離して計測できた例はほとんどない。原子間力顕微鏡を用いた静電気力計測手法としてはケルビンプローブ顕微鏡法があるが、試料表面が絶縁性であり、しかもイオンの存在する溶液中では無効である。そこで、探針表面の分極状態を直接切り替えて差分測定をすることにより、静電相互作用を分離する計測法を試行した。非電気的に分極を切り替えるための手段として、フォトクロミズムを示す分子で修飾した探針を用い、特定波長のレーザー光を交互に照射することによって、分極状態を可逆的に切り替えられることを確認した。光学的条件の最適化によって分極切り替えの効率を向上させれば、実用に足る程度の切り替えが実現できることが期待される。
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