ソフトマターメゾスコピック系ダイナミクスの極限計測

• 研究課題/領域番号: 20360019
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 東京学芸大学 (2010-2011); 大阪大学 (2008-2009)
• 研究代表者: 影島 賢巳 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (90251355)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2009年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2008年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 走査プローブ顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / ソフトマター / 粘弾性スペクトル / ソフトマスター / 溶媒和 / パルス応答 / 磁気浮上 / ダイナミクス / 粘弾性 / 力学応答 / 生体分子 / 高次振動モード / 分極 / 静電気力 / 磁気力 / ステップ応答 / 遅延時間 / 原子間力顕微鏡(AFM) / 高分子 / 液体 / 磁気力変調

研究概要

粘弾性はソフトマターの動的性質を探るうえで重要な手がかりである。高分子や液体溶媒和構造などのナノメータースケールのソフトマター系の粘弾性を、周波数分解されたスペクトルの形で計測するため、原子間力顕微鏡(AFM)を応用して、空間分解能を有する粘弾性スペクトル計測法を開発した。AFMに用いる力センサーの高次振動モードを利用して周波数領域で粘弾性を計測する方法と、逆に力センサーの振動モードを抑圧して時間領域で計測する方法の2種を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Pulse-response measurement of frequency-resolved water dynamics on a hydrophilic surface using a Q-damped atomic force microscopy cantilever (2012)
  • 著者名/発表者名: Masami Kageshima
  • 雑誌名: Beilstein Journal of Nanotechnology 巻: Vol.3 ページ: 260-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Switching surface polarization of atomic force microscopy probe utilizing photoisomerization of photochromic molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Aburaya, Hikaru Nomura, Masami Kageshima, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li, Yasuhiro Sugawara
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics Vol.109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Switching surface polarization of atomic force microscopy probe utilizing photoisomerization of photochromic molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: 油屋吉宏, 他
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetically-modulated atomic force microscopy for analysis of soft matter systems (2011)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳
  • 雑誌名: Current Pharmaceutical Biotechnology 巻: (in press, in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Step Response Measurement of AFM Cantilever for Analysis of Frequency-Resolved Viscoelasticity (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Ogawa, Shinkichi Kurachi, Masami Kageshima, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li and Yasuhiro Sugawara
  • 雑誌名: Ultramicroscop 巻: Vol.110 ページ: 612-617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Step Response Measurement of AFM Cantilever for Analysis of Frequency-Resolved Viscoelasticity (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Ogawa, Shinkichi Kurachi, Masami Kageshima, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li, Yasuhiro Sugawara
  • 雑誌名: Ultramicroscopy Vol.110 ページ: 612-617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Step Response Measurement of AFM Cantilever for Analysis of Frequency-Resolved Viscoelasticity (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川逹也, 他
  • 雑誌名: Ultramicroscopy 印刷中(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of atomic force microscope with wide-band magnetic excitation for study of soft matter dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: Masami Kageshima, Takuma Chikamoto, Tatsuya Ogawa, Yoshiki Hirata, Takahito Inoue, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li and Yasuhiro Sugawara
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: Vol.80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of atomic force microscope with wide-band magnetic excitation for study of soft matter dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: Masami Kageshima, Takuma Chikamoto, Tatsuya Ogawa, Yoshiki Hirata, Takahito Inoue, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li, Yasuhiro Sugawara
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments Vol.80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of atomic force microscope with wide-band magneticexcitation for study of soft matter dynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetically modulated atomic force microscopy for analysis of soft matter systems
  • 著者名/発表者名: Masami Kageshima
  • 雑誌名: Current Pharmaceutical Biotechnology 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetically-modulated atomic force microscopy for analysis of soft matter systems
  • 著者名/発表者名: Masami Kageshima
  • 雑誌名: Current Pharmaceutical Biotechnology to be published
  • 査読あり
• [学会発表] Experimental Study of Water Dynamics in Nanometer-scale Gap (2012)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: Phase Transition Dynamics in Soft Matter : Bridging Microscale and Mesoscale
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都)
  • 年月日: 2012-02-20
• [学会発表] Experimental study of Water Dynamics in Nanometer-scale Gap (2012)
  • 著者名/発表者名: Masami Kageshima, Shinkichi Kurachi, Tatsuya Ogawa, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li, Yasuhiro Sugawara
  • 学会等名: Phase Transition Dynamics in Soft Matter : Bridging Microscale and Mesoscale
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都府)
  • 年月日: 2012-02-20
• [学会発表] Frequency-Resolved Analysis of Hydrated Water through Pulse-Response Measurement of Atomic Force Microscopy Cantilever (2011)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳
  • 学会等名: 19th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy(ICSPM19)
  • 発表場所: 洞爺湖万世閣(虻田郡洞爺湖町)
  • 年月日: 2011-12-19
• [学会発表] Frequency-Resolved Analysis of Hydrated Water through Pulse-Response Measurement of Atomic Force Microscopy Cantilever (2011)
  • 著者名/発表者名: Masami Kageshima
  • 学会等名: 19th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM19)
  • 発表場所: 洞爺湖万世閣(北海道)
  • 年月日: 2011-12-19
• [学会発表] Pulse-response measurement of frequency-resolved water dynamics on a hydrophilic surface using a Q-damped AFM cantilever (2011)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳
  • 学会等名: 14th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy
  • 発表場所: Inselhalle(リンダウ)
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] Pulse-response measurement of frequency-resolved water dynamics on a hydrophilic surface using a Q-damped AFM cantilever (2011)
  • 著者名/発表者名: Masami Kageshima
  • 学会等名: 14th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy
  • 発表場所: Inselhalle(ドイツ、リンダウ)
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] 親水性表面における水和水のAFMによる粘弾性計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川達也, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺)
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Application of atomic force microscopy for study of nanometer-scale dynamics of soft matters (2010)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
  • 年月日: 2010-08-17
• [学会発表] Application of atomic force microscopy for study of nanometer-scale dynamics of soft matters (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Ogawa, Shinkichi Kurachi, Masami Kageshima, Yoshitaka Naitoh, Yan Jun Li, Yasuhiro Sugawara
  • 学会等名: International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
  • 発表場所: 奈良県新公会堂(奈良)
  • 年月日: 2010-08-17
• [学会発表] Analysis of hydration dynamics using cantilever's higher eigenmodes (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川達也, 他
  • 学会等名: 13th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy
  • 発表場所: 石川県立音楽堂(金沢)
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] Frequency-Resolved Water Dynamics on a Hydrophilic Surface Studied with Wideband Magnetic Excitation AFM (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川達也, 他
  • 学会等名: The 12th International Scanning Probe Microscopy Conference
  • 発表場所: 京王プラザホテル札幌(札幌)
  • 年月日: 2010-05-11
• [学会発表] Step-response measurement with magnetically-driven AFM cantileve (2009)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: 17th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: 熱川ハイツ(東伊豆)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Step-response measurement with magnetically-driven AFM cantilever (2009)
  • 著者名/発表者名: 影島賢己
  • 学会等名: 17th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: 熱川ハイツ(加茂郡東伊豆町)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Toward Transient Measurement of Mesoscopic Soft-Matter Systems Using Wideband Magnetic Excitation AFM (2009)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: XI International Scanning Probe Microscopy Conference
  • 発表場所: Holiday Inn Hotel Madrid(マドリード)
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] Toward Transient Measurement of Mesoscopic Soft-Matter Systems Using Wideband Magnetic Excitation AFM (2009)
  • 著者名/発表者名: 影島賢己
  • 学会等名: XI International Scanning Probe Microscopy Conference
  • 発表場所: Holiday Inn, Madrid (スベイン マドリード)
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] Analysis of Higher Eigenmodes of Magnetically-driven Atomic Force Microscopy Cantilever in Liquid (2008)
  • 著者名/発表者名: 倉地新吉, 他
  • 学会等名: 16th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: 熱川ハイツ(東伊豆)
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Frequency-resolved analysis of mesoscopic soft-matter system using AFM (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: 16th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: 熱川ハイツ(東伊豆)
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Frequency-resolved analysis of mesoscopic soft-matter system using AFM (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: 16th International Colloquium on Scanning Probe Mi croscopy
  • 発表場所: 静岡県東伊豆町
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Analysis of Higher Eigenmodes of Magnetically-driven Atomic Force Microscopy Cantilever in Liquid (2008)
  • 著者名/発表者名: 倉地新吉, 他
  • 学会等名: 16th International Colloquium on Scanning Probe Mi croscopy
  • 発表場所: 静岡県東伊豆町
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Viscoelasticity Spectrum Measurement Using Atomic Force Microscopy for Analysis of Single Polymer Chain Dynamics (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: International Symposium "New Approaches to Complexity of Protein Dynamics by Single Molecule Measurements : Experiments and Theories"
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館(吹田)
  • 年月日: 2008-12-07
• [学会発表] Viscoelasticity Spectrum Measurement Using Atomic Force Microscopy for Analysis of Single Polymer Chain Dynamics (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: International Symposium "New Approachesto Complexity of Protein Dynamics by Single Molecule Measurements : Experiments and Theories"
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2008-12-07
• [学会発表] Analysis of Higher Eigenmodes of Atomic Force Microscopy Cantilever for Single-molecule Viscoelasticity Measurement (2008)
  • 著者名/発表者名: 倉地新吉, 他
  • 学会等名: International Symposium "New Approachesto Complexity of Protein Dynamics by Single Molecule Measurements : Experiments and Theories"
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2008-12-07
• [学会発表] 単一高分子鎖の粘弾性スペクトル計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] Development of atomic force microscope with wideband magnetic excitation of cantilever in liquid (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: 11^<th> International Conference on Non-contact Atomic Force Microscopy
  • 発表場所: Rafaelhoteles Atocha(マドリード)
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] Development of atomic force microscope with wideband magneticexcitation of cantilever in liquid (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: 11th International Conference on Non-contact Atomic Force Microscopy : NCAFM-2008
  • 発表場所: スペイン、マドリード
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] Study of soft matter dynamics using wideband magnetic modulation atomic force microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: International Conference on Nanoscience and Technology(ICN & T) 2008
  • 発表場所: Keystone Conference Center(コロラド)
  • 年月日: 2008-07-22
• [学会発表] Study of soft matter dynamics using wideband magnetic modulation atomic force microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: 影島賢巳, 他
  • 学会等名: International Conference on Nanoscience and Technology (ICN&T) 2008
  • 発表場所: アメリカ合衆国、コロラド州キーストーン
  • 年月日: 2008-07-22