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シリコン上自己組織化単分子膜のバウンダリー制御と表面電位ゆらぎ

研究課題

研究課題/領域番号 19026007
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

齋藤 永宏  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00329096)

研究分担者 石崎 貴裕  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50397486)
研究期間 (年度) 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2007年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード自己組織化 / 走査型プローブ顕徴鏡
研究概要

一般に、シリコン上の自己組織化単分子膜(Self-assembled Monolayer:SAM)形成プロセスは2次元的成長が優位におこるとされ、そのため、前駆体となる分子のC3対称性が必要とされている。本研究ではシリコン上のSAMの成長過程において前駆体分子の対称性がどのように影響するかを実験的に検証した。さらに、SAMの成長メカニズムを利用して2種類の前駆体分子からなる2元系SAMを作製し、このSAMの表面電位について調査した。
前駆体分子の対称性の検討では、前駆体としてC3対称性のOTS、C2対称性のODCS、C1対称性のODMSを用いた。これらの分子のトルエン溶液にシリコン基板を湿度50%下で浸漬しSAMの作製を行った。続いて、これらのSAMの表面形状を走査型プローブ顕微鏡により観察した。OTSの場合ではSAMの初期過程でドメイン構造が形成され、それが次第に融合し均-な膜となることがわかった。一方ODCSおよびODMSでは終始、ドメイン構造は見られなかった。さらに膜面内の結晶性をX線回折によって評価したところ、OTSの場合のみアルキル鎖に由来する規則構造が見られた。このOTSのドメイン形成と面内の規則構造は、C3対称性のOTS分子同士が膜内で2次元的にネットワークを形成するために現われる。C2、C1対称性の分子の場合では、分子間でそれぞれ1次元(線)あるいは0次元(点)的に重合するため、面内に広がったドメイン構造を形成できないと考えられる。
このようなOTSのドメイン形成を利用することで、バウンダリー界面を有する2元系SAMの作製に成功した。ここではOTSとAHAPSの2元系SAMを作製した。このSAMの表面電位をケルビン力顕微鏡により計測したところ、OTSとAHAPSのドメインで表面電位が異なり、膜内での表面電位の分布は不均一であることがわかった。また、ドメインの境界では表面電位は不連続であった。これらの結果は、OTSのドメイン形成を利用することでSAM内に明確なバウンダリー界面を形成できることを示している。

報告書

(1件)
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (20件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Comparative study of the molecular aggregation state of alkyl organic monolayers prepared on Si and hydrogen-terminated Si substrate2008

    • 著者名/発表者名
      T. Ishizaki, N. Saito, SH. Lee, O. Takai
    • 雑誌名

      Nanotechnology 19

      ページ: 566016-566016

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of reaction temperature on growth of organosilane self-assembled monolayer2008

    • 著者名/発表者名
      S.H. Lee, T. Ishizaki, N. Saito, O. Takai
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys (印刷中)

    • NAID

      40016211030

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of humidity and solution age on the growth of organosilane self-assembled monolayers2008

    • 著者名/発表者名
      S.H. Lee, T. Ishizaki, N. Saito, O. Takai
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys (印刷中)

    • NAID

      40016211025

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface characterization on binary nano/micro domain composed of alkyl and amino-terminated self-assembled monolayer2008

    • 著者名/発表者名
      S.H. Lee, T. Ishizaki, N. Saito, O. Takai
    • 雑誌名

      Appl. Surf. Sci. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The importance of precursor molecules symmetry in the formation of self-assembled monolayers2007

    • 著者名/発表者名
      S.H. Lee, N. Saito, O. Takai
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46

      ページ: 1118-1123

    • NAID

      10018867451

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] はっ水および親水性表面上でのヒト血漿フィブリノゲン・ヘパリンの吸着挙動2007

    • 著者名/発表者名
      石崎貴裕, 齋藤永宏, 高井治
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Study of bacterial S-layer protein adsorption by attenuated totalreflection spectroscopyh2007

    • 著者名/発表者名
      M. A. Bratescu, D. B. Allred, N. Saito, 0. Takai
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 溶液中における自己組織化単分子膜を介して電子移動を伴うヒト血漿フィブリノーゲンの分子構造2007

    • 著者名/発表者名
      松野正幸, M. A. Bratescu, 石崎貴裕, 齋藤永宏, 高井 治
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-12-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超はっ水膜構造に起因する細菌の付着2007

    • 著者名/発表者名
      宮原康弘, 石崎貴裕, 齊藤永宏, 高井治
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 表面修飾によるフィブリノーゲン-アルブミン競争吸着への影響2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤有紀, 石崎貴裕, 齊藤永宏, 高井治
    • 学会等名
      第18回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 自己組織化単分子膜へのヒト血漿フィブリノーゲン吸着挙動2007

    • 著者名/発表者名
      松野正幸, M.A. Bratescu, 石崎貴裕, 齋藤永宏, 高井治
    • 学会等名
      第21回「ナノテク部会」研究会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2007-11-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Adhesion and Growth of Fibroblast Cell on a Micropatterned Super-Hydrophobic/Super-Hydrophilic Surface2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Miyahara, T. Ishizaki, N. Saito, O. Takai
    • 学会等名
      27th International Symposium on Dry Process
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Adsorption of an S-Layer Bacterial Protein by Total Internal Reflection UV Absorption Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      M.A. Bretescu, D.B. Allred, N. Saito, M. Sarikaya, O. Takai
    • 学会等名
      AVS 54th International Symposium & Exhibition
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] In situ Analysis of Fibrinogen on Self-Assembled Monolayers by Evanescent Optical Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      M. Matsuno, T. Ishizaki, N. Saito, O. Takai
    • 学会等名
      AVS 54th International Symposium & Exhibition
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2007-10-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロドメイン構造を有する2元有機単分子膜上でのフィブリノーゲン自己組織化2007

    • 著者名/発表者名
      李先炯, 石崎貴裕, 齋藤永宏, 高井治
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ポリエチレングリコール単分子膜上フィブリノーゲンの動的挙動2007

    • 著者名/発表者名
      松野正幸, M.A. Bratescu, 石崎貴裕, 齋藤永宏, 高井 治
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Counterion Immobilization in a Strong Polyelectrolyte Brush by Zeta Potential2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fujima, T. Okano, N. Saito, O. Takai
    • 学会等名
      The Doyama Symposium on Advanced Materials
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Micro-Patterned surface potential of allylamine plasma polymers tuned bynanoprobe chemistry2007

    • 著者名/発表者名
      A. Choukourov, A. Grinevich, M. Drabik, D. Slavinska, H. Biederman, N. Saito, O. Takai
    • 学会等名
      18th International Symposium on Plasma Chemistry
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-08-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical Scanning Probe Lithography toward Surface Potential Memory2007

    • 著者名/発表者名
      S.H. Lee, T. Ishizaki, N. Saito, O. Takai
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-04-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高分子電解質ブラシ上へのタンパク質捕捉キネティクスの添加塩濃度依存性2007

    • 著者名/発表者名
      藤間卓也, 松野正幸, 齋藤永宏, 高井治
    • 学会等名
      2008年春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2007-03-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 機能性有機分子膜上でのヒト血漿フィブリノーゲン吸着挙動の解析と制御2007

    • 著者名/発表者名
      松野正幸, 藤間卓也, M. A. Bratescu, 石崎貴裕, 齋藤永宏, 高井治
    • 学会等名
      表面技術協会 第117回講演大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2007-03-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] In-situ Study of the Bacterial S-layer Protein Adsorption by Attenuated Total Reflectance Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      M. A. Bratescu, D. B. Allred, N. Saito, 0. Takai
    • 学会等名
      Eighth International Symposium on Biomimetic Materials Processing (BMMP-8)
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-01-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Control of the Wetting and Electrokinetic Properties on Binary SAM Surface2007

    • 著者名/発表者名
      S. H. Lee, T. Ishizaki, N. Saito, 0. Takai
    • 学会等名
      Eighth International Symposium on Biomimetic Materials Processing (BMMP-8)
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-01-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Fibrinogen Immobilization Kinetics on Sodium Polystyrene Sulfonate Brushby Time-Resolved UV Absorption Spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fujima, M. Matsuno, N. Saito, 0. Takai
    • 学会等名
      Eighth International Symposium on Biomimetic Materials Processing (BMMP-8)
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-01-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SOWA分光法によるポリスチレンスルホン酸Naブラシ上へのタンパク質捕捉キネティクス2007

    • 著者名/発表者名
      藤間卓也, 松野正幸, 齋藤永宏, 高井治
    • 学会等名
      非平衡ソフトマター物理学の創成
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2007-01-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 自己組織化単分子膜を利用した分子メモリの作製・自然に学ぶ材料プロセッシング2007

    • 著者名/発表者名
      石崎貴裕, 齋藤永宏, 高井治
    • 総ページ数
      370
    • 出版者
      三協出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 自己組織化単分子膜の作製方法とその利用2008

    • 発明者名
      齋藤永宏, 石崎貴裕, 高井治
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 取得年月日
      2008-01-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] マイクロパターンの形成方法, マイクロパターン, マイクロパターン転写形成用モールドの作製方法, 及びマイクロパターン転写形成モールド2007

    • 発明者名
      杉村博之, 齋藤永宏, 高井治
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 取得年月日
      2007-06-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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