| 研究課題/領域番号 |
15205016
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
伊藤 紳三郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (50127049)
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| 研究分担者 |
大北 英生 京都大学, 工学研究科, 助手 (50301239)
青木 裕之 京都大学, 工学研究科, 助手 (90343235)
大岡 正孝 京都大学, 工学研究科, 教務職員 (10160425)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
51,350千円 (直接経費: 39,500千円、間接経費: 11,850千円)
2005年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2004年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2003年度: 23,010千円 (直接経費: 17,700千円、間接経費: 5,310千円)
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| キーワード | 走査フォトン顕微鏡 / 近接場光学 / 高分子構造 / ナノ光学 / 蛍光法 / 超薄膜 / 分光 / 表面・界面 / 単一高分子鎖 / 近接場光学顕微鏡 / ナノテクノロジー / 薄膜 / スペクトロスコピー / 単一分子 / 分光分析 / 10nm / ナノ構造 |
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| 研究概要 |
本研究課題では、10nm〜100nmの空間分解能を達成でき、かつ感度では単一分子が検出できる高分解能高感度な走査フォトン顕微鏡を開発した。これにより高分子固体の表面ならびに内部において、単一分子鎖の実空間像を明らかにし、ミクロとマクロ世界を繋ぐメゾ領域の高分子構造と機能を探求する新しい研究例とその有用性を示した。実施した具体的テーマは以下の通りである。
1.単一高分子鎖形態の実空間像観察
固体中に存在する単一分子鎖の形態を高分解能で観察し、個々の高分子鎖の相対分子量や分子量分布、高分子鎖の広がり(回転自乗半径)を実形態として評価することに成功した。
2.制限空間場における高分子鎖の形態
高分子表面、界面、薄膜などの空間制限場において、単一高分子鎖の凝集形態を明らかにした。
3.近接場光の空間分布と分解能の定量的評価
量子ドットを用いて、近接場光の空間分布を明らかにし、定量的な実像の解析を可能にした。
4.界面分子拡散の解析
表面からの物質拡散や界面の融合過程などをナノスケールで追跡することにより、高分子の界面拡散係数や界面広がりを求めることに成功した。
5.顕微偏光測定による共役高分子鎖の配向研究
蛍光の偏光異方成分イメージングが可能なデュアル検出走査フォトン顕微鏡を作成し、蛍光性共役高分子であるポリフェニレンビニレン(PPV)単一分子鎖の配向状態を高い空間分解能で観測できることを示した。
6.高分子フィルムの延伸による分子鎖配向観察
高分子固体の延伸配向を、単一分子鎖の形態変化として観察することに成功した。マクロ物性とミクロな分子鎖配向の関連性を直接明らかにすることができた。
7.水中動作型走査フォトン顕微鏡の開発と生物試料の観察
水中などの液体中で高分解能観察ができる光学顕微鏡として走査フォトン顕微鏡を改良し、細胞のような生体試料のナノ構造を高分解能で得ることができるようになった。
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