2016 Fiscal Year Annual Research Report
Temporally and spatially resolved microscopic studies of polymer systems.
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26288009
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮坂 博 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40182000)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 単一分子計測 / 超高速ダイナミクス / 時空間分解計測 / 並進拡散挙動 / 蛍光検出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、単一分子・高分子の時間・空間分解検出を可能とする蛍光測定システムの構築と応用を目的としている。H27年度までに、二次元（xy）方向に加えて光の進行方向であるz軸の空間分解能を持つ超解像測定システムを構築し、高分子フィルム中の発光色素の三次元拡散ダイナミクスの測定を可能とした。その結果、薄膜中蛍光ゲスト分子の存在確率は界面からの距離に大きく依存していることが明らかとなり、高分子薄膜の物性が基盤から数100 nmもの距離まで界面の影響を受けていることが示唆された。H28年度は、更に多種の蛍光色素を用い、また膜厚依存性などを検討した。数値シミュレーションなどと組み合わせて、これらの実験結果を詳細に解析したところ、このような局在分布は拡散係数の勾配に起因することがわかった。また、このような拡散係数の差違を生じる高分子ホストの物性が、従来考えられてきた範囲よりは、遙かに長い数100 nmの距離まで影響を受けていることが明確になった。
更にH28年度は時間分解能の向上を目的として、フェムト秒レーザーを用いて誘導放出光パルスを時間的ゲートとした髙時間分解計測システムを拡充した。過渡吸収スペクトルの時間依存性測定を含めて、誘導放出が高効率に起こる系の探索を行い条件の最適化を行った。その結果、従来の電気素子によるゲーティング検出器を大幅に上回る、時間分解能100 ps以下、空間分解能50 nm以下での超高速・高空間分解イメージングに成功した。さらに、同測定原理を超高速蛍光寿命測定に応用することで、単一光子計数法を上回る時間分解能10 ps以下の精度で測定できることを確認した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] One-colour control of activation, excitation and deactivation of a fluorescent diarylethene derivative in super-resolution microscopy2017
Author(s)
Yuhei Arai, Syoji Ito, Hajime Fujita, Yusuke Yoneda, Takahiro Kaji, Satoshi Takei, Ryota Kashihara, Masakazu Morimoto, Masahiro Irie, Hiroshi Miyasaka
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Journal Title
Chemical Communications
Volume: 53
Pages: 4066-4069
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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