| 研究課題/領域番号 |
06555227
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
化学工学一般
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
東谷 公 京都大学, 工学研究科, 教授 (10039133)
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| 研究分担者 |
神田 陽一 京都大学, 工学研究科, 助手 (60243044)
森 康維 同志社大学, 工学部, 助教授 (60127149)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | 原子間力顕微鏡 / 表面間力 / 電気二重層 / 表面分子吸着層 / 磁場効果 / その場観察 / 電解質溶液 / 非水溶液 |
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| 研究概要 |
1.原子間力顕微鏡探針形状の推定法の確立と画像の高精度化
原子間力顕微鏡は、探針と試料の相互作用力を利用しているので、微粒子など比較的大きい物体に対する画像は、探針の形状、角度の影響を大きく受ける。ここでは球状粒子を校正に用いることにより、探針の角度や曲率半径の推定法を確立し、さらにこの探針形状のデータから、試料画像の高精度化に成功した。
2.相互作用力測定用カンチレバ-の開発
原子間力顕微鏡のカンチレバ-先端へのエポキシ系ボンドによる球形微粒子の接着に成功した。これにより、粒子・表面間および粒子・粒子間相互作用力の直接測定が可能になった。
3.相互作用力の測定
開発したカンチレバ-を用いて、雲母・粒子間、雲母・探針間相互作用力を測定し、以下の結果が得られた。
<水溶液系>電界質水溶液中の表面間相互作用力に対するDLVO理論の妥当性を実験的に確かめた。さらに表面近傍における水和力などの付加的な力も測定し、その存在を明らかにした。また、粒子の付着力と表面吸着カチオンの水和状態や吸着層構造との関係を明らかにした。
<非水系>非水系における相互作用力に対する理論を構築すべく、アルコール水溶液中における相互作用力を測定し、DLVO理論の適用可能範囲を明らかにし、DLVO理論からずれが生じるのは媒体の誘電率、分子サイズによることを明らかにした。さらに、付着力と表面近傍における媒体分子の吸着構造の関係を明らかにした。
<磁場効果の検証>水溶液への磁場照射が固体壁面の分子吸着層を構造化することをAFMによる直接測定により検討し、磁場効果の存在を分子オーダーで明らかにした。
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