| 研究課題/領域番号 |
17K19047
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
応用物理物性およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
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| 研究分担者 |
道祖尾 恭之 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (10375165)
高岡 毅 東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (90261479)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 走査トンネル顕微鏡 / 水素結合 / 非弾性トンネル分光 / 走査型トンネル顕微鏡 / ドーパミン / 走査プローブ顕微鏡 / １分子計測(SMD) / 超分子化学 / 分子認識 / マイクロ・ナノデバイス |
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| 研究成果の概要 |
振動分光は分子分析の主要な手段であるが、分子の官能基の同定だけでなく、結晶の結合評価にも非常に重要な手法である。例として、水素結合を考える。水素結合(HB)は分子集合体の構造形成に非常に重要な役割を果たし、有機分子の結晶、超分子の形成から生体分子の集合体の形成についても決定的な要因となる。本研究では局所プローブを用い原子分解能を持った水素結合を可視化するために、局所分光法である非弾性トンネル分光（IETS）手法に注目し、水素結合由来のO-H伸縮モードのエネルギーを原子スケールの空間分解能で検知することに成功した。水素結合の空間マッピングが高い信頼性を持って実現できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素結合(HB)は分子集合体の構造形成に非常に重要な役割を果たし、有機分子の結晶、超分子の形成から生体分子の集合体の形成についても決定的な要因となる。しかしながら分析の観点からは、水素結合は正に帯電した水素原子と負に帯電した窒素分子の静電的相互作用であり、利用可能な分光的分析手法は限られている。最も明瞭なHBの分析手法として考えられているのは振動分光である。STMの優れた空間分解能を用い、振動情報を空間的にマッピングすることで得られる水素結合の分布は、化学にとどまらず生物分野でも大きく貢献すると考えられる。
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