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3次元走査型AFMによる界面分子鎖の立体構造・ダイナミクス実空間計測

研究課題

研究課題/領域番号 17K17760
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
ナノ構造化学
研究機関金沢大学

研究代表者

淺川 雅  金沢大学, ナノマテリアル研究所, 准教授 (90509605)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード原子間力顕微鏡 / 界面 / 分子鎖 / 原子・分子分解能 / ナノ計測 / ナノサイエンス / 界面分子鎖 / 固液界面 / 原子・分子 / 走査プローブ顕微鏡 / AFM / ナノ材料
研究成果の概要

固体と液体が接する界面に存在する鎖状分子構造は、機能性材料や医薬品など幅広い分野で重要な役割を果たしていると考えられている。しかし、極めて微小な領域に僅かに存在する鎖状分子構造を観察することはあらゆる分析手法を用いても困難であり、その役割は十分に理解が進んでいない。そこで本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)と呼ばれる顕微鏡技術を発展させた3次元走査型AFMを駆使し、鎖長分子構造の立体構造や動的特性を可視化する手法を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミクロな世界で生じている固液界面現象は摩擦、吸着、反応、溶解など目に見えるマクロ現象の起源となっています。固液界面に存在する分子鎖の構造・ダイナミクスを理解できれば、マクロな現象を原子・分子スケールで理解し、それを制御する技術に発展させることができます。これらを実現できれば、高効率エネルギーシステムや高機能な薬剤、環境浄化材料など社会問題解決に資する幅広い分野の材料開発に貢献できます。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] City University of Hong Kong(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Chiral Monolayers with Achiral Tetrapod Molecules on Highly Oriented Pyrolytic Graphite2020

    • 著者名/発表者名
      Asakawa Hitoshi、Matsui Sayaka、Trinh Quang Thang、Hirao Hajime、Inokuma Yasuhide、Ogoshi Tomoki、Tanaka Saki、Komatsu Kayo、Ohta Akio、Asakawa Tsuyoshi、Fukuma Takeshi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 124 号: 14 ページ: 7760-7767

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b11246

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct Imaging of Atomic-Scale Surface Structures of Brookite TiO2 Nanoparticles by Frequency Modulation Atomic Force Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Asakawa, Eero Holmstrom, Adam S. Foster, Sunao Kamimura, Teruhisa Ohno and Takeshi Fukuma
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 122 号: 42 ページ: 24085-24093

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b06262

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ring shape-dependent self-sorting of pillar[n]arenes assembled on a surface2018

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi T, Takashima S, Inada N, Asakawa H, Fukuma T, Shoji Y, Kajitani T, Fukushima T, Tada T, Dotera T, Kakuta T, Yamagishi T
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 1 号: 1 ページ: 92-92

    • DOI

      10.1038/s42004-018-0094-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-assembled monolayers of sulfonate-terminated alkanethiols investigated by frequency modulation atomic force microscopy in liquid2017

    • 著者名/発表者名
      Asakawa Hitoshi、Inada Natsumi、Hirata Kaito、Matsui Sayaka、Igarashi Takumi、Oku Norihisa、Yoshikawa Norinobu、Fukuma Takeshi
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 28 号: 45 ページ: 455603-455603

    • DOI

      10.1088/1361-6528/aa8aa7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration Structure of Brookite TiO2 (210)2017

    • 著者名/発表者名
      Holmstrom, E.; Ghan, S.; Asakawa, H.; Fujita, Y.; Fukuma, T.; Kamimura, S.; Ohno, T.; Foster, A. S.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 121 号: 38 ページ: 20790-20801

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b05524

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 液中周波数変調原子間力顕微鏡による超分子集 合体の構造・機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      淺川雅
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 垂直配向集積のためのテトラポッド型アンカー分子の配向・配列評価2019

    • 著者名/発表者名
      小松 佳代、淺川 雅
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] HOPG 表面における垂直配向分子集積に向けたテトラポッド型アンカーの AFM 評価2019

    • 著者名/発表者名
      小松 佳代、淺川 雅
    • 学会等名
      2019年日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Macrocyclic host-guest complexations visualized by frequency-modulation atomic force microscopy in water2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Asakawa
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Non-contact Atomic Force Microscopy
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial distribution of interfacial nanochains visualized by 3D-SFM in liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Kayo Komatsu
    • 学会等名
      4th International Conference on Scanning Probe Microscopy on Soft and Polymeric Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D potential map of host-guest interactions investigated by 3D-SFM in liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Shumpei Takano
    • 学会等名
      4th International Conference on Scanning Probe Microscopy on Soft and Polymeric Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AFM investigation of self-assembled monolayers of tetraphenylmethane derivatives2018

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Matsui
    • 学会等名
      4th International Conference on Scanning Probe Microscopy on Soft and Polymeric Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In situ visualization of host-guest complex formation by FM-AFM in liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Sawada, Shu Takashima, Tomoki Ogoshi, Hitoshi Asakawa
    • 学会等名
      9th International conference on molecular electronics and bioelectronics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct observation of host-guest complex formations by frequency-modulation atomic force microscopy in water2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Asakawa
    • 学会等名
      The 6th Symposium on Challenges for Carbon-based Nanoporous Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液中3D-SFMによるホスト-ゲスト相互作用力分布の単分子スケール実空間計測2018

    • 著者名/発表者名
      松井 彩香、高野 駿平、太田 明雄、淺川 毅、淺川 雅
    • 学会等名
      第78回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元走査型力顕微鏡によるホスト-ゲスト相互作用力分布の実空間計測2018

    • 著者名/発表者名
      高野 駿平、松井 彩香、太田 明雄、淺川 毅、淺川 雅
    • 学会等名
      第78回 応用物理学会 秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Macrocyclic host-guest interactions investigated by 3D-SFM in liquid2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Asakawa, Shumpei Takano, Sayaka Matsui
    • 学会等名
      International Symposium on Atomic Force Microscopy at Solid-Liquid Interfaces
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AFM investigation of biological molecules in liquid with sub-nm resolution2018

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Asakawa
    • 学会等名
      The 1st NanoLSI International Symposium - Towards Establishment of New Research Field: Nanoprobe Life Science-
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子認識に関わるホスト-ゲスト相互作用の3次元ポテンシャルマップ2018

    • 著者名/発表者名
      高野 駿平、松井 彩香、生越 友樹、太田 明雄、淺川 毅、淺川 雅
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元SFMによる界面ナノ分子鎖の実空間計測に向けたモデル構築2018

    • 著者名/発表者名
      小松 佳代、松井 彩香、高野 駿平、太田 明雄、淺川 毅、淺川 雅
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 走査型プローブ顕微鏡2017

    • 著者名/発表者名
      淺川 雅、岡嶋 孝治、大西 洋
    • 総ページ数
      128
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320044548
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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