2000 年度実績報告書

表面力・表面ナノレオロジー同時測定装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号	09554044
研究機関	東北大学
研究代表者	栗原和枝東北大学, 反応化学研究所, 教授 (50252250)
研究分担者	米田勝實日本レーザ電子(株), 主任研究員水上雅史東北大学, 反応化学研究所, 講師(研究機関研究員) TAMAS Haraszti 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (40312681)
キーワード	表面力測定 / ずり力測定 / ナノレオロジー / ナノトリボロジー / 液晶 / FECO / 等色次数干渉法 / 光学吸収特性
研究概要	本研究は、表面力直接測定の発展の上に立って、媒質をはさむ2つの巨視的な表面(有効直径10mm、実際の測定にかかわる直径〜30μm)の間隔を分子オーダー(分解能〜0.1nm)の精度で接触からサブミクロンまで自由に変え、表面力を同時測定しながら、表面間のレオロジー特性を高精度で様々な条件下で測定するための装置の開発を目的とする。具体的には表面と平行な応力を測るずり力測定装置、ならびに同時に試料の分光測定を行なうシステムを開発した。主な成果は次のようである。 (1)表面力直接測定装置にずり測定ユニットを組み込み、表面力・ナノずり共振スペクトル同時測定装置を製作した。測定制御ソフトによるコンピュータによるデータの取り込み、解析システム化を行い、自動化を進めた。 (2)ずり共振スペクトルにおいては、共振位置(周波数)と共振強度より、2つの表面の間に挟まれた液体(液晶)の粘度や表面へのアンカリングが評価できる。液晶試料(4-シアノ-4'-ヘキシルビフェニル(6CB))をはさみ表面処理による配向の違いを、距離を変えて測定し、表面処理による配向の違いにより、液体の構造化距離が変わることがわかった。当測定の液体や液晶薄膜の評価法としての有効性が示された。 (3)装置内に組み込めるヒーターを設計し、温度制御しながら測定を行う。液晶のずり応答を等方相、液晶相で測定し、新しい知見を得ている。 (4)干渉縞から配向を同時評価するシステムの設計をめざし開発を行ってきた。吸収スペクトルを高感度で測定するシステムを導入し、単分子膜レベルの吸光度変化が測定可能となった。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] M.Mizukami and K.Kurihara: "Ethanol Cluster Formation on Silicon Oxide Surface in Cyclohexane-Ethanol Binary Liquids"Chemistry Letters. 248-249 (2000)
[文献書誌] 栗原和枝: "表面力測定により固-液界面の分子の挙動"高分子. 49. 392-397 (2000)
[文献書誌] T.Haraszti,K.Kusakabe and K.Kurihara: "Thickness Dependence of Absorption of Molecular Thin Films, Studied Using FECO Spectroscopy"Studies in Surface Science and Catalysis. 132. 881-884 (2001)
[文献書誌] S.Hayashi,T.Abe,N.Higashi,M.Niwa and K.Kurihara: "Transition Behavior of Polyelectrolyte Brushes Depending on Polymer Chain Density"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press). (2001)
[文献書誌] K.Mori,K.Kusakabe,H.Tamas and K.Kurihara: "Structuring of Confined Liquid Crystal Films Studied by Shear Resonance Measurement"Trans MRS-J. 26(in press). (2001)
[文献書誌] K.Kurihara: "Molecular Architectures at the Solid Liquid Interface Studied by Surface Forces Measurement, in Nano-Surface Chemistry (M.Rosoff ed.)"Marcel Dekker Inc.. (1-16) (2001)
[文献書誌] 水上雅史,栗原和枝: "「界面ハンドブック」〜基礎から応用まで〜、基礎編6.2.表面力と固/液界面の特性"(株)エヌ・ティー・エス(印刷中). (2001)

2000 年度 実績報告書

表面力・表面ナノレオロジー同時測定装置の開発

研究代表者

栗原 和枝 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (50252250)

研究成果

[文献書誌] M.Mizukami and K.Kurihara: "Ethanol Cluster Formation on Silicon Oxide Surface in Cyclohexane-Ethanol Binary Liquids"Chemistry Letters. 248-249 (2000)

[文献書誌] 栗原和枝: "表面力測定により固-液界面の分子の挙動"高分子. 49. 392-397 (2000)

[文献書誌] T.Haraszti,K.Kusakabe and K.Kurihara: "Thickness Dependence of Absorption of Molecular Thin Films, Studied Using FECO Spectroscopy"Studies in Surface Science and Catalysis. 132. 881-884 (2001)

[文献書誌] S.Hayashi,T.Abe,N.Higashi,M.Niwa and K.Kurihara: "Transition Behavior of Polyelectrolyte Brushes Depending on Polymer Chain Density"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (in press). (2001)

[文献書誌] K.Mori,K.Kusakabe,H.Tamas and K.Kurihara: "Structuring of Confined Liquid Crystal Films Studied by Shear Resonance Measurement"Trans MRS-J. 26(in press). (2001)

[文献書誌] K.Kurihara: "Molecular Architectures at the Solid Liquid Interface Studied by Surface Forces Measurement, in Nano-Surface Chemistry (M.Rosoff ed.)"Marcel Dekker Inc.. (1-16) (2001)

[文献書誌] 水上雅史,栗原和枝: "「界面ハンドブック」〜基礎から応用まで〜、基礎編6.2.表面力と固/液界面の特性"(株)エヌ・ティー・エス(印刷中). (2001)

2000 年度実績報告書

栗原和枝東北大学, 反応化学研究所, 教授 (50252250)