高分子LB膜を用いた近接場光学による分子情報パタ-ニング

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09241204
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 宮下 徳治 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (40124630)
• 研究分担者: 青木 純 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (50250709)
• キーワード: 高分子 / LB膜 / 光架橋 / 近接場

研究概要

分子を高度に組織化する方法としてラングミュアーブロジェット(LB)法が注目されている。LB膜は水面上に形成される単分子膜を一層づつ固体基板に累積して得られる有機超薄膜であり、分子の配向や配列が制御されたテーラーメイドの分子組織体を形成する。
我々は高度に組織化した高分子超薄膜を構築することを目的として、高分子LB膜について研究を展開してきたが、長鎖アルキルアクリルアミド系高分子が優れた単分子膜形成能を有していることを見い出している。また、このアルキルアクリルアミドポリマーの優れたLB膜形成能を利用して、LB膜形成能を有しない種々の機能団を共重合法により導入することに成功している。更に光架橋団を導入することにより、2次元架橋した高分子LB膜による分子パタ-ニングに検討を行っている。一分子層あたり18Aの分子レベルでの平滑な高分子ナノ薄膜を得ている。近接場光学を用いての分子情報の記録を行える高分子材料として興味がもたれる。この系を応用して、新たな高密度分子情報記録の高分子薄膜として新規な光機能団と架橋基を有する3元アクリルアミド高分子LB膜を提案したい。この高分子LB膜を光や電子線の刺激により2次元的に架橋した部分の光学的性質(屈折率、SHG活性)の変化を近接場光学により観察し情報を読みとることを目的とする。本年度はその母校となる光架橋性高分子LB膜について詳細に検討した。わずか二分子膜に相当する2次元ネットワーク高分子膜の作製に成功した。

研究成果

• [文献書誌] Fei Feng: "A New Type of Cyclic Alkylacrylamide Polymer Langmuir-Blodgett Film" Chem.Lett.205-206 (1998)
• [文献書誌] Xiang Dong Li: "Formation of Polymerizable Monomer Langmuir Blodgett Films with Polyfluorocarbon Chains for Use in High Resolution Negative Resists" Macromolecules. 30. 2194-2196 (1997)
• [文献書誌] Tatsuo Taniguchi: "Photoelectrochemical Responses of Polymer Langmuir-Blodgett Films Containing Tris (2,2′-bipyridine) ruthenium (II) Complex," Chem.Lett.295-296 (1997)
• [文献書誌] Tokuji Miyashita: "Molecular Patterning Using Two-Dimensional Polymer Langmuir-Blodgett Films" Adv.Materials. 9. 361-364 (1997)
• [文献書誌] J.Hofkens: "Molecular Association by the Radiation Pressure of a Focused Laser Beam : Fluorescence Characterization of Pyrene-Labeled PNIPAM" J.Am.Chem.Soc. 119. 2741-2742 (1997)
• [文献書誌] Tatsuo Taniguchi: "Spreading Behavior of Short-Branched N-Alkylacrylamide Polymers and the Formation of Langmuir-Blodgett Films" Macromolecules. 30. 3646-3649 (1997)
• [文献書誌] 宮下徳治: "高分子LB膜" 高分子学会, 4 (1998)