| 研究課題/領域番号 |
16H04095
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
物理化学
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
石山 達也 富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (10421364)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | 水界面 / 水素結合 / 分子動力学シミュレーション / 和周波発生分光法 / 脂質膜 / 振動和周波スペクトル / 界面 / 水 / 生体膜 / リン脂質膜 / ２価カチオン / 和周波発生分光 / 和周波発生スペクトル / 水溶液 / リン脂質 / 界面分子構造 / 脂質二重層膜 |
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| 研究成果の概要 |
水や氷表面，界面における分子構造や水素結合ネットワークは，物理学，化学，生物学などの広い分野と関連して，多くの分野で広く研究がなされてきた。振動和周波発生(SFG)分光法は，分子単層レベルの感度で詳細な界面構造の議論を可能にする実験手法として広く用いられるようになった。分子動力学シミュレーションによるSFGスペクトル計算は，観測されるスペクトルを解釈する上で大変強力な手法である。本研究では，i)温度100Kから270Kの広い温度範囲の氷表面の詳細な分子構造，そしてii)代表的な生体膜/水界面の分子構造を分子動力学シミュレーションによるSFGスペクトルの直接計算により解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
氷表面の分子構造の解明は，大気科学分野の研究と深いつながりがある。例えば，オゾンホール形成に関わる大気反応過程は，大気中のエアロゾル粒子表面で生じる不均質反応過程であることが分かってきたが，その詳細についてはまだ分かっていないことが多い。それは，エアロゾル表面の分子構造が良く分かっていない事も原因のひとつである。成層圏温度は水の融点以下の温度であるため，氷表面の分子構造の詳細を解明することが環境問題に関わる大気反応過程の理解への鍵となる。さらに，生体膜界面の分子構造の解明は，私達の体内で起こる化学反応過程を理解する上で重要となる。本研究成果は，これらの問題の基礎的知見を与えるものである。
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