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1994 年度 研究成果報告書概要

固体表面分子層の溶液内in-situ解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 04555191
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 工業物理化学・複合材料
研究機関北海道大学

研究代表者

魚崎 浩平  北海道大学, 理学部, 教授 (20133697)

研究分担者 国松 敬二  IMRAジャパン(株), 取締役社長
叶 深  北海道大学, 理学部, 助手 (40250419)
近藤 敏啓  北海道大学, 理学部, 助手 (70240629)
嶋津 克明  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (30109417)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
キーワード水晶振動子マイクロバランス / 自己組織化単分子層 / 原子間力顕微鏡 / 走査型トンネル顕微鏡 / 反射赤外分光法 / 電気化学
研究概要

これまで固体表面分子層の溶液内での観察・測定はいくつかの手法によって、個別に、ばらばらに行われていた。本研究ではこれらの手法を融合した総合解析システムの開発を目的に行い、以下の成果を得た。
1.In-situ FT-IR-水晶振動子マイクロバランス(QCM)同時測定システムの開発
FT-IRを新たに導入し、QCMを電極とする電気化学測定用IRセルを設計、製作した。この結果電極をCaF_2窓に押しつけ、反射IR測定を行いながらQCM測定が可能となり、種々の条件で構築した自己組織化単分子層の電位による界面質量および構造変化の同時追跡を実現した。
2.In-situ UV/VISスペクトル-水晶振動子マイクロバランス同時測定システムの開発
水晶振動子上に数十mmの金属を蒸着する事により、UV/VISスペクトルの光路中に置いてUV/VISスペクトル-EQCMの同時測定が可能なシステムを構築し、ビオローゲンやプルシアンブルーの酸化/還元に伴うスペクトル/質量変化の測定に成功した。
3.STM/AFM-水晶振動子マイクロバランス同時測定システムの開発
STMおよびAFM測定と同時に水晶振動子の周波数変化を取り込むことによって、表面構造と周波数変化との対応を得ることが可能なシステムを構築した。水晶振動子マイクロバランスでは探針と基板の相互作用が応力として周波数変化を引き起こしていることが明らかとなり、全く新しい表面評価法となることが実証できた。

  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] Y. Sato: "Polarization Modulation Fourier Transform Infrared Studies of the Effects of Self-Assembly Time on the Order and Orientation of 11-Ferrocenyl-1-undecanethiol Monolayers on Gold." Bull. Chem. Soc.67. 21-25 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Koinuma: "In situ Observation of Atomic Resolution Image and Anodic Dissolution Process of p-GaAs Electrode in HCl Solution by Electrochemical Atomic Force Microscopy." Surf. Sci.311. L737-L742 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Kondo: "In situ FT-IR Study of p-Type Silicon during Electro-luminescence Process." Denki Kagaku. 62. 540-541 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Shimazu: "Simultaneous Evaluation of Optical Properties and Transport at Prussian Blue Films with the Novel Spectroelectrochemical Quartz Crystal Microbalance." Denki Kagaku. 62. 516-517 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Shimazu: "Simultaneous Detection of Structural Change and Mass Transport Accompanying the Redox of a Ferroceny-undecanethiol Monolayer with the Novel FT-IR Reflection Adsorption Spectroscopy/Electrochemical Quartz Crystal Microbalance Combined System." J. Electroanal. Chem.375. 409-413 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T. Ohtsuka: "Dynamic Ellipsometry of a Self-Assembled Monolayer of a Ferrocenylalkanethiol during Oxidation-Reduction Cycles." Langmuir. 10. 3658-3662 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Koinuma: "In situ Observation of Anodic Dissolution Process of n-GaAs in HCl Solution by Electrochemical Atomic Force Microscope." J. Vac. Sci. Tech.B12. 1543-1546 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Shimazu: "Electrochemical Quartz Crystal Microbalance Studies of Self-Assembled Monolayers of 11-Ferrocenyl-1-Undecanethiol: Structure-Dependent Ion-Pairing and Solvent Uptake." J. Electroanal. Chem.372. 117-124 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Nakabayashi: "Synchronization of Electrochemical Oscillations with External Perturbations." Chemical Physics Letters. 217. 163-166 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J. Ueda: "A Photoelectrochemical Fixation of Carbon Dioxide. Spontaneous Up Quality Conversion of Organic Compound." Chem. Lett.281. 1747-1750 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Sato: "Unidirectional Electron Transfer at Self-Assembled Monolayers of 11-Ferrocenyl-1-undecanethiol on Gold." Bull. Chem. Soc. Jpn.66. 1032-1037 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Uosaki: "In-situ and Real Time Monitoring of the InSe Surface by Atomic Force Microscopy with Atomic Resolution during Electro-Chemical Reactions." J. Electroanal. Chem.357. 301-306 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Shimazu: "Simultaneous UV-Vis Spectroelectrochemical and Quartz Crystal Microgravimetric Measurements during the Redox Reaction of Viologens." J. Electroanal. Chem.350. 321-327 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Nakabayashi: "Electrochemical Measurement Under Micro-gravity Conditions; Diffusion Limited Reaction Observed by Potential Step Experiment." J. Electroanal. Chem.358. 333-336 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Sato: "Electrochemical and Electrogenerated Chemiluminescence Properties of a Tris (bipyridyl) -ruthenium (II) -Alkanethiol Derivative on ITO and Gold Electrodes." Denki Kagaku. 217. 816-817 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Uosaki: "Atomic Imaging of an InSe Single-Crystal Surface with Atomic Force Microscope." J. Appl. Phys.74. 1675-1678 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Murakoshi: "Observation and Mechanism of Photon Emission at Metal-Solution Interfaces." PHYSICAL REVIEW B. 47. 2278-2288 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Uosaki: "Application of Scanning Tunneling Microscopy to Semiconductor/Electrolyte Interface." Faraday Discussion of the Chemicalociety. 94. 361-368 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Shogen: "Structual Study of Self-Assembled Monolayers of Ferrocenyl-alkanethiols on Gold by Angle-Resolved X-Ray Photoelectron Spectroscopy." Applied Organometalic Chemi stry. 6. 533-536 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Ericksson: "Real Time Scanning Tunneling Microscopy Imaging of Sn Electrodeposition on n-GaAs." J. Electroanal. Chem.336. 217-227 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K. Shimazu: "In-Situ and Dynamic Monitoring of the Self-Assembled and Redox Processes of a Ferrocenylundecanethiol Monolayer by Electrochemical Quartz Crystal Microbalance." Langmuir. 8. 1385-1387 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S. Ericksson: "Scanning Tunneling Microscopy-Tip Current Voltammetry Studies of n-GaAs-Effect of Illumination,Doping Density and Potential." J. Electroanal. Chem.336. 57-71 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Sato: "Polarization Modulation Fourier Transform Infrared Studies of the Effects of Self-Assembly Time on the Order and Orientation of 11-Ferrocenyl-1-undecane-thiol Monolayrs on Gold." Bull.Chem.Soc.67. 21-25 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Koinuma: "In situ Observation of Atomic Resolution Image and Anodic Dissolution Process of p-GaAs Electrode in HCI Solution by Electrochemical Atomic Force Microscopy." Surf.Sci.311. L737-L747 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Kondo: "In situ FT-IR Study of p-Type Silicon during Electrolumunescence Process." Denki Kagaku. 62. 540-541 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Shimazu: "Simultaneous Evaluation of Optical Properties and Transport at Prussian Blue Film with the Novel Spectroelectrochemical Quartz Crystal Microbalance." Denki Kagaku. 62. 516-517 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Shimazu: "Simultaneous Detection of Structural Change and Mass Transport Accompanying the Redox of a Ferrocenyl-undecanethiol Monolayr with the Novel FT-IR Reflection Absorption Spectroscopy/Electrochemical Quartz Crystal Microbalance Combined System." J.Electroanal.Chem.375. 409-413 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Ohtsuka: "Dynamic Ellipsometry of a Self-Assembled Monolayr of a Ferrocenylalkanethiol during Oxdation-Reduction Cycles." Langmuir. 10. 3658-3662 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Koinuma: "In situ Observation of Anodic Dissolution Process of n-GaAs in HCl Solution by Electrochemical Atomic Force Microscope." J.Vac.Sci.Tech.B12. 1543-1546 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Shimazu: "Electrochemical Quartz Crystal Microbalance Studies of Self-Assembled Monolayrs of 11-Ferrocenyl-1-Undecanethiol : Structure-Dependent Ion-Pairing and Solvent Uptake." J.Electroanal.Chem.372. 117-124 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Nakabayashi: "Synchronization of Electrochemical Oscillations with External Perturbations." Chemical Physics Letters. 217. 163-166 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J.Ueda: "A Photoelectrochemical Fixation of Carbon Dioxide.Spontaneous Up Quality Conversion of Organic Compound." Chem.Lett.281. 1747-1750 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Sato: "Unidirectional Electron Transfer at Self-Assembled Monolayrs of 11-Ferrocenyl-1-undecanethiol on Gold." Bull.Chem.Soc, Jpn.66. 1032-1037 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Uosaki: "In-situ and Real Time Monitoring of the InSe Surface by Atomic Force Microscopy with Atomic Resolution during Electrochemical Reactions." J.Electroanal.Chem.357. 301-306 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Shimazu: "Simultaneous UV-Vis Spectroelectrochemical and Quartz Crystal Microgravimetric Measurements during the Redox Reaction of Viologens." J.Electroanal.Chem.350. 321-327 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Nakabayashi: "Electrochemical Measurement Under Micro-gravity Conditions ; Diffusion Limited Reaction Observed by Potential Step Experiment." J.Electroanal.Chem.358. 333-336 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Sato: "Electrochemical and Electrogenerated Chemi-luminescence Properties of a Tris (bipyridyl) -ruthenium (II) -Alkanethiol Derivative on ITO and Gold Electrodes." Denki Kagaku. 217. 816-817 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Uosaki: "Atomic Imaging of an InSe Single-Crystal Surface with Atomic Force Microscope." J.Appl.Phys.74. 1675-1678 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Murakoshi: "Observation and Mechanism of Photon Emission at Metal-Solution Interfaces." PHYSICAL REVIEW B. 47. 2278-2288 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Uosaki: "Application of Scanning Tunneling Microscopy to Semiconductor/Electrolyte Interface." Far.Discuss. 94. 361-368 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Shogen: "Structural Study of Self-Assembled Monolayrs of Ferrocenylalkanethiols on Gold by Angle-Resolved-X-Ray Photoelectron Spectroscopy." Appl.Organometal.Chem.6. 533-536 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Ericksson: "Real Time Scanning Tunneling Microscopy Imaging of Sn Electrodeposition on n-GaAs." J.Electroanal.Chem.336. 217-227 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K,Shimazu: "In Situ and Dynamic Monitoring of the Self-Assembled and Redox Processes of a Ferrocenyl-undecanethiol Monolayr by Electrochemical Quartz Crystal Microbalance." Langmuir. 8. 1385-1387 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Ericksson: "Scanning Tunneling Microscopy Tip Current Voltammetry Studiesmof n-GaAs-Effect of Illumination, Doping Desity and Potential." J.Electroanal.Chem.336. 57-71 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1996-04-15  

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