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走査型リプロン顕微鏡の開発とラングミュア膜の構造観察

研究課題

研究課題/領域番号 06555019
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 応用物理学一般
研究機関東京大学

研究代表者

高木 堅志郎  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90013218)

研究分担者 酒井 啓司  東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (00215584)
徳井 孝明  旭化成工業, 研究員
徳井 孝昭  旭化成工業, 研究員
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
1996年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1995年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1994年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
キーワードリプロン / 表面張力波 / 光散乱 / ラングミュア膜 / 液体表面物性 / 2次元相転移現象 / 相分離 / リプロンスペクトロスコピー / 光散乱測定 / 光ヘテロダイン分光法
研究概要

水面上に展開された単分子膜はラングミュア膜と呼ばれ、LB膜の材料として工業的に重要である。またラングミュア膜はその環境によってさまざまな相変化を示すなど、2次元の物理という観点からも興味深い研究対象である。我々はこれまで、液体表面を伝搬する高周波表面波を光散乱法によって非接触で測定する手段を開発し、これを用いてラングミュア膜の分子ダイナミクスの研究を行ってきた。リプロンと呼ばれるこの表面波動の測定によって、わずか一層の分子膜の凝集状態を高感度で検出することができる。本研究は、この光散乱測定システムの空間分解能をさらに高め、それを2次元走査系と組み合わせることにより新しいラングミュア膜の構造観察手段「リプロン顕微鏡」を開発すること、さらに完成したシステムを用いてラングミュア膜の構造とこれを前駆体として形成されるLB膜の機能との関連を研究することを目的とした。リプロン顕微鏡は表面の単分子層が表面エネルギーや表面弾性率などの力学物性には非常に敏感に影響することを利用したもので、ラングミュア膜の構造観察を可能にする有力な手段である。またこの顕微鏡は非接触かつリアルタイムの測定が可能であり、不安定で壊れやすいラングミュア膜の観察に極めて適している。
我々はまず、リプロン光散乱装置の高性能化をはかり光学系、信号処理系、光走査系などの最適化によってラングミュア膜可視化装置の分解能と迅速性を向上させた。こらにより数10μm程度の空間分解能でラングミュア膜の構造を測定することが可能になった。さらに完成した装置を用いて、水面上に形成された各種のラングミュア膜の構造を調べ、2次元物質における熱膨張や相転移、臨界現象の研究を行った。その結果、2次元においても物質は3次元と同様な臨界現象を示すこと、その振る舞い平均場理論の枠内で説明できることなど、ラングミュア膜に対する多くの知見を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] N.Sakamoto,K.Sakai,K.Takagi: "Phase transition and critical behavior in Langmuir films of myristic acid" PHYSICAL REVIEW E. 53. 6164-6168 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hosoda,H.Kobayashi,N.Sakamoto,K.Sakai,K.Takagi: "Convergent ellipsometry around Brewster angle for quantitative evaluation of Langmuir films" REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS. 67. 4224-4227 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sakamoto, K.Sakai, K.Takagi: "Phase transition and critical behavior in Langmuir films of myristic acid" PHYSICAL REVIEWE. 53. 6164-6168 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hosoda, H.Kobayashi, N.Sakamoto, K.Sakai, K.Takagi: "Convergent ellipsometry around Brewster angle for quantitative evaluation of Langmuir films" REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS. 67. 4224-4227 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sakamoto,K.Sakai K.Takagi: "Phase transition and critical behavior in Langmuir films of myristic acid" Phys.Rev.E. 53. 6164-6168 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hosoda,H.Kobayashi,N.Sakamoto,K.Sakai,K.Takagi: "Convergent elipsometry aroundBrewster angle for quantitative evaluation of Langmuir films" Rev.Sci.Instrum.67. 4224-4227 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Tokui, K. Sakai N. Sakamoto, K. Takagi: "Thermal expansion and surface elasticity in Langmuir films of myristic acid" Jpn. J. Apll. Phys.34. 1682-1684 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakai,K.Takagi: "Observation of coexistence of gas and condensed phases" Langmuir. 10. 802-806 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ozawa,K.Sakai,K.Takagi: "Dynamic properties of soluble monolayer of SDS solutio" Jpn.J.Appl.Phys.33. L1468-L1471 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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