マイクロ磁気流体力学的効果によるキラル界面生成とキラル分子認識

• 研究課題/領域番号: 25390040
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノマイクロシステム
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 茂木 巖 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50210084)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: マイクロ渦流 / キラリティ / 磁気電気化学 / 磁気流体力学 / アミノ酸 / 電極界面 / キラル触媒

研究成果の概要

研究代表者らは以前，磁場を印加しながら電析を行う磁気電析という手法で，金属の電析膜にキラル界面が生成することを発見した．本研究では様々な実験条件で銅の磁気電析を行い，キラル界面の生成機構の概要を明らかにし，磁気電析膜のキラル界面がアミノ酸の分子キラリティを認識することを見出した．また，回転磁気電析や磁気電解エッチングという新しい手法においても，キラル界面が生成することを発見した．

研究成果

• [雑誌論文] Lifetime of Ionic Vacancy Created in Redox Electrode Reaction Measured by Cyclotron MHD Electrode (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Sugiyama, R. Morimoto, T. Osaka, I. Mogi, M. Asanuma, M. Miura, Y. Oshikiri, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 19795-19795
  • DOI: 10.1038/srep19795
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chiral Surface Formation of Copper Films by Magnetoelectrochemical Etching (2015)
  • 著者名/発表者名: I. Mogi, R. Aogaki, K. Watanabe
  • 雑誌名: Magnetohydrodynamics 巻: 51 (2) ページ: 361-368
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tailoring of Surface Chirality by Micro-Vortices and Specific Adsorption in Magnetoelectrodeposition (2015)
  • 著者名/発表者名: I. Mogi, R. Aogaki, K. Watanabe
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 88 号: 10 ページ: 1479-1485
  • DOI: 10.1246/bcsj.20150208
  • NAID: 130005102822
  • ISSN: 0009-2673, 1348-0634
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chiral Catalytic Activities in Magnetoelectrochemical Etching (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Aogaki, R. Morimoto, M. Asanuma, I. Mogi, A. Sugiyama, M. Miura, Y. Oshikiri, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Magnetohydrodynamics 巻: 51 (2) ページ: 353-360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chirality Induced by Magnetoelectrolysis (2014)
  • 著者名/発表者名: 1)I. Mogi, R. Aogaki, R. Morimoto, K. Watanabe
  • 雑誌名: Acta Physica Polonica A 巻: 126 号: 1 ページ: 380-381
  • DOI: 10.12693/aphyspola.126.380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Surface Formation by Magnetoelectrochemical Etching (2014)
  • 著者名/発表者名: 2)I. Mogi, R. Aogaki, K. Watanabe
  • 雑誌名: Proc. on 9th Int. PAMIR Conf. on Fundamental and Applied MHD, Thermo Acoustic and Space Technologies (Riga, Latvia, Jun. 16-20, 2014) 巻: 2 ページ: 154-158
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Surface chirality induced by rotational electrodeposition in magnetic fields (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwao Mogi, Ryoichi Morimoto, Ryoichi Aogaki, Kazuo Watanabe
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetoelectrodeposition for the Chiral Surface Formation of Cu Films (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Mogi, R. Aogaki, R. Morimoto, K. Watanabe
  • 雑誌名: ECS Transaction 巻: 45 (12) 号: 12 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1149/04512.0001ecst
  • 査読あり
• [学会発表] Chiral surface formation by galvanostatic magnetoelectrodeposition (2015)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: ホノルル，ハワイ，米国
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Surface Chirality Tailored by Micro-MHD Effects and Specific Adsorption (2015)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 6th Int. Conf. on Magneto-Science
  • 発表場所: 松本市，日本
  • 年月日: 2015-10-27
  • 国際学会
• [学会発表] Chirality Induction by Galvanostatic Magnetoelectrodeposition (2015)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 66th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: 台北, 台湾
  • 年月日: 2015-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] マイクロ電極における磁気電気化学キラリティ (2015)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 磁気電気化学キラリティへのマイクロ電極の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 2015年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 埼玉工業大学
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] 定電流磁気電析によるキラル界面形成と添加剤効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 第9回日本磁気科学会年会
  • 発表場所: 高山市民文化会館（岐阜県高山市）
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [学会発表] 定電流磁気電析による界面キラリティの制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Chiral surface formation by Magnetoelectrolysis (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 第38回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（横浜市）
  • 年月日: 2014-09-02 – 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] Control of Surface Chirality of Cu Films by Galvanostatic Magnetoelectrodeposition (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 6th Int. Workshop on Materials Analysis and Processing in Magnetic Fields
  • 発表場所: サザンビーチホテル（沖縄県糸満市）
  • 年月日: 2014-07-08 – 2014-07-11
• [学会発表] Chiral Surface Formation by Magnetoelectrochemical Etching (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 9th Int. PAMIR Conf. on Fundamental and Applied MHD, Thermo Acoustic and Space Technologies
  • 発表場所: リガ市（ラトビア）
  • 年月日: 2014-06-15 – 2014-06-20
• [学会発表] 磁気電解エッチングによるキラル界面の生成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
• [学会発表] 磁気電解エッチングによる銅薄膜のキラル界面の生成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 電気化学会第81回大会
  • 発表場所: 関西大学
• [学会発表] Surface Chirality Induced by Rotational Magnetoelectrodeposition (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 5th Int. Conf. on Magneto-Science
  • 発表場所: フランス，ボルドー
  • 招待講演
• [学会発表] 回転磁気電析によるキラル界面の生成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂木 巖
  • 学会等名: 2013年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 東京工業大学