走査型電子増強ラマン分光顕微鏡の開発と界面化学計測への応用

• 研究課題/領域番号: 22685009
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 由井 宏治 東京理科大学, 理学部・第一部化学科, 准教授 (20313017)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円); 2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2010年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
• キーワード: 走査型プローブ顕微鏡 / 電子・ラマン散乱 / 増強 / 界面 / 走査型顕微鏡 / レーザー / ラマン散乱 / 水 / 分光 / 走査プロープ顕微鏡 / 走査プローブ顕微鏡

研究概要

走査型電子増強ラマン分光顕微鏡の開発を行った。金属探針先端から電子を発生させる様々な励起方法を実験的に検討した。その結果、全内部反射励起による近接場の領域に金属探針を導入する方法が、空間的に限定されている試料部の水系試料への適用に対して容易であり、金属探針を用いた電子増強ラマン(EERS)計測に適していることが分かった。さらに、走査型顕微計測に周波数変調(FM)方式を採用することで、目的計測試料の単一分子レベルでの高空間分解計測ができることが実験的に分かった。炭素材料表面や脂質・タンパク質集合体材料を用いて、ラマン増強度やAFMなどによる力学応答特性などの計測を行った

研究成果

• [雑誌論文] Microscopic Optical Discharge Cell for Micro-Spectroscopic Measurements of Plasma in Solutions and Its Chemical-contrasted Imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yui, Y. Someya, Y. Kusama, K. Kannoand H. Takakuwa
  • 雑誌名: Bunsekikagaku 巻: vol.62 ページ: 19-24
  • NAID: 10031139085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fine Structures in Vibrational Circular Dichroism Spectra of Chiral Molecules with Rotatable Hydroxyl Groups and Their Application in the Analysis of Local Intermolecular Interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Konno, I. Shiina, H. Yui
  • 雑誌名: Journal of Molecular Structure 巻: 1035 ページ: 260-266
  • DOI: 10.1016/j.molstruc.2012.11.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic Optical Discharge Cell for Micro-Spectroscopic Measurements of Plasma in Solutions and Its Chemical-contrasted Imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: H Yui, Y. Someya, Y. Kusama, K. Kanno and H. Takakuwa
  • 雑誌名: Bunsekikagaku 巻: 62 ページ: 19-24
  • NAID: 10031139085
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Capacity Si-Graphite Composite Electrodes with Self-Formed Porous Structure by a Partially Neutralized Polyacrylate for Li-ion Batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: Z -J. Han, N. Yabuuchi, K. Shimomura, M. Murase, H. Yui, and S. Komaba
  • 雑誌名: Energy Environ. Sci. 巻: 5 号: 10 ページ: 9014-9020
  • DOI: 10.1039/c2ee22292b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of laser-induced plasma in supercritical water and vibrational spectroscopic study of accompanying stimulated Raman scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yui,T. Tomai, M. Sawada, and K. Terashima
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: vol.99 ページ: 091504-091504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of laser-induced plasma in supercritical water and vibrational spectroscopic study of accompanying stimulated Raman scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Yui, T.Tomai, M.Sawada, K.Terashima
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 巻: 99 ページ: 0915041-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron-enhanced Raman scattering: a history of its discovery and spectroscopic applications to solution chemistry and interfacial chemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yui
  • 雑誌名: Anal. Bioanal. Chem 巻: vol.397 ページ: 1181-1190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence lifetime probe for solvent microviscosity utilizing anilinonaphthalene sulfonate (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Someya and H.Yui
  • 雑誌名: Anal. Chem 巻: vol.82 ページ: 5470-5476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron-enhanced Raman scattering : a history of its discovery and spectroscopic applications to solution chemistry and interfacial chemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroharu Yui
  • 雑誌名: Anal.Bioanal.Chem. 巻: 397 ページ: 1181-1190
  • 査読あり
• [学会発表] Spectroscopic Study on Aqueous Solution Plasma with Graphite Electrodes (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Akaike, K. Kanno, H. Takakuwa, M. Banno and H. Yui
  • 学会等名: Thirteenth International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Takayama, Japan
• [学会発表] Elasticity Changes in Peptide Lipid Self-Assemblies Induced by Removing Hydration Water (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Saito, M. Kogiso, T. Shimizu and H. Yui
  • 学会等名: Thirteenth International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Takayama, Japan
• [学会発表] Spectroscopic Characterization of the Thermal Collapse in Collagens (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sohara, T. Morisaku, K. Yasuda and H. Yui
  • 学会等名: Thirteenth International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Takayama, Japan
• [学会発表] Spectroscopic Study on Aqueous Solution Plasma with Graphite Electrodes (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Akaike, K. Kanno, H. Takakuwa, M. Banno, H. Yui
  • 学会等名: 1st INTERNATIONAL WORKSHOP ON SOLUTION PLASMA AND MOLECULAR TECHNOLOGIES
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] Micro-Spectroscopic Investigation on Solution Plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Yui, K. Kanno, H. Takakuwa, K. Akaike, M. Banno
  • 学会等名: 1st INTERNATIONAL WORKSHOP ON SOLUTION PLASMA AND MOLECULAR TECHNOLOGIES
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Transient Formation of Plasma/Solution Interfaces - Its Micro-Spectroscopic Imaging and Applications toward New Reaction Fields (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yui, Y. Someya, Y. Kusama, K. Kanno, H. Takakuwa
  • 学会等名: 2th International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Japan
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] Transient Formation of Plasma/Solution Interfaces-Its Micro-Spectroscopic Imaging and Applications toward New Reaction Fields- (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Yui, Y.Someya, Y.Kusama, K.Kanno, H.Takakuwa
  • 学会等名: 12th International Symposium on Bioiomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Nagoya University
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] New Spectroscopic Approaches to Plasma / Solution Interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yu
  • 学会等名: IUPAC International Congress on Analytical Sciences (ICAS2011)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] プラズマと溶液の界面を利用した新しい計測技術を目指して (2011)
  • 著者名/発表者名: 由井宏治
  • 学会等名: 硫酸協会第50回分析分科会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Spectroscopic Studies on Peptide Lipid Self-Assemblies (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yui
  • 学会等名: 11th International Symposium on Biomimetic Materials Processing (BMMP-11)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] プラズマ/溶液界面の分光計測・分析化学の新展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 由井宏治
  • 学会等名: 日本分析化学会第59 年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] プラズマ/溶液界面の分光計測・分析化学の新展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 由井宏治
  • 学会等名: 日本分析化学会第59年会
  • 発表場所: 東北大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-15
• [図書] 化学と教育 「プラズマと溶液の界面が創り出す新しい化学反応場とその分光計測」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 由井宏治
  • 出版者: 日本化学会誌
• [図書] 化学と工業 「プラズマと溶液の界面を利用した新しい計測技術を目指して」 (2010)
  • 著者名/発表者名: 由井宏治
  • 出版者: 日本化学会誌
• [産業財産権] 光干渉計、情報取得装置、及び情報取得方法 (2011)
  • 発明者名: 由井宏治
  • 権利者名: 由井宏治, 東京理科大学
  • 産業財産権番号: 2011-218220
  • 出願年月日: 2011-09-30