2021 Fiscal Year Research-status Report
Magneto-chemical effect and magneto-optical effect applied for the measurement of liquid interfaces
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20K05551
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
渡會 仁 大阪大学, ナノサイエンスデザイン教育研究センター, 招へい教授 (30091771)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 磁性ナノ粒子 / 磁気泳動 / 磁気配向線二色性 / コロイド安定性 / 円二色性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）磁気泳動に関連する研究
反磁性有機溶媒中の気泡が、あたかも常磁性粒子のように高磁気勾配領域に引き寄せられ、その時の磁気泳動速度の測定から、有機溶媒の反磁性磁化率の見積もりが可能であることを国際学会で報告した。また、電磁浮力を用いる溶液内微粒子の壁面からの脱着ダイナミクスが、電磁浮力を徐々に増大する脱着速度の測定法により議論できることを国際学会で紹介した。
２）磁性ナノ粒子に関連する研究
水溶液中の磁性ナノ粒子の自由回転運動が、外部磁場により束縛され、磁束密度に対応して磁気配向を示し、同時に光の遷移モーメントも配向すことを、線二色性スペクトルの磁場依存性の測定から実験的に示したが、この配向した磁性ナノ粒子の試料セル二つを重ね合わせて円二色性スペクトルを測定すると、45度の角度で重ね合わせたときに最大の円二色性を発現することを見出し、国内の学会にて報告した。この報告に先立ち、ポルフィリンのカバーガラス上への蒸着膜を布で軽く擦ることによって線二色性スペクトルが発現することを発見し、この膜試料二枚を重ね合わせると、相互の角度差が45度のときに最大の円二色性スペクトルが得られることを国際誌および国内の学会において報告した。磁場とキラリティーの問題は、現在大きな関心を集めている研究課題であり、磁気配向線二色性を利用する我々独自の研究方法の有用性が示されつつある。
磁性ナノ粒子の凝集反応は、コロイドの安定性の研究として古くから研究されているが、その速度論的研究法として、磁気配向線二色性の測定が有用であることを明らかにし、国内の学会において報告した。
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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
国内の学会については3回の発表を行い、国際会議については2回の発表を行ったことから、概ね順調に進展していると言える。また、学会での対面での議論が、コロナ禍によって制限されたことは負の影響と言わざるを得ない。
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| Strategy for Future Research Activity |
磁性ナノ粒子による光学的キラリティーの発現が大きな課題として見い出されたので、このメカニズムの解明に力を傾注したい。磁性ナノ粒子がキラリティーを発現する条件として、配向ナノ粒子の重ね合わせ状態をどのように形成するかが課題と考えられる。また、磁性ナノ粒子とタンパク質の相互作用についても磁気配向線二色性スペクトルに基ずく研究が威力を発揮すると思われるので、関連の実験を推進する予定である。磁性ナノ粒子の凝集反応に及ぼす共存イオンの効果の研究については90年以上の歴史があるが、理論的にも実験的にも更なる研究が求められている。磁気配向線二色性の測定を手掛かりに、この問題に挑戦したい。また、現在広く受け入れられているDLVO理論についても、化学的相互作用を取り入れた解析を検討する計画である。実験装置に関しては、自作の磁気配向線二色性測定装置の高精度化と共に、磁性ナノ粒子の凝集反応の散乱光による同時測定の実現にも取り組みたい。
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| Causes of Carryover |
予定されていた台湾およびハワイでの国際学会がいずれもウエブ開催となったため、旅費の使用額が減少した。今後の学会出張において有効に使用する予定である。
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Research Products
(7 results)
