研究課題/領域番号 |
11226101
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研究種目 |
特定領域研究
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配分区分 | 補助金 |
審査区分 |
理工系
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研究機関 | 大阪大学 |
研究代表者 |
森田 清三 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50091757)
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研究分担者 |
山田 啓文 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40283626)
猪飼 篤 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (50011713)
塚田 捷 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90011650)
岩澤 康裕 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40018015)
吉森 昭夫 岡山理科大学, 総合情報学部, 教授 (50013470)
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研究期間 (年度) |
1999 – 2002
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キーワード | 原子間力顕微鏡 / 原子間力・分子間力 / ナノ力学 / 原子・分子 / フォースプローブ法 / 原子分解能 / 力学的分光 / 力学的制御 |
研究概要 |
理論班(A01塚田班)では、非接触AFM像とフォース分光の第一原理電子状態計算に基づく理論シミュレーション法を開発し、Si(111)7x7、Si(100)、Si(111)√<3>x√<3>-Ag表面などに適用した。また、不可逆的な表面原子過程とカンチレバー振動の散逸項の関係を解明し、周波数シフトおよび散逸への効果を明らかにした。さらに、表面構造の熱揺らぎによる非接触AFM像への影響を調べた。 原子基礎班(A02森田班)では、非接触原子間力顕微鏡(AFM)で、原子の力学的分光実験を行い、Si(111)7x7表面で原子位置に依存した探針・試料間相互作用や接触点の原子位置依存性を見いだした。また、Si(111)√<3>x√<3>-Ag表面で非接触AFM像の探針・試料間距離依存性を見いだした。さらに、探針先端の原子の置換により原子間力を制御する実験にも初めて成功した。 分子応用班(A03山田班)では、異方性の大きい有機分子系試料観察のため、独自の周波数変調検出系を開発して周波数検出感度を向上させることに成功した。これにより、Si(111)上のC60分子やAu基板上のアルカンチオール自己組織化単分子膜の分子分解能観察に成功し、分子分極や力学応答計測などAFMによる分子系の局所物性計測への道を拓いた。さらにフッ素系強誘電性分子の絶縁性基板上での薄膜成長初期過程を初めて明らかにした。 生体応用班(A04猪飼班)では、αへリックス分子及び球状タンパク質を両末端から引き伸ばす実験から、その分子内凝集エネルギーを世界で初めて算出した。球状タンパク質と低分子リガンドの結合によりタンパク質部分の力学的性質が顕著に変化することを初めて示し,ナノカ学的方法を将来の分子間相互作用研究の基礎的研究方法として開発する基盤を築いた。また、球状タンパク質の力学的コンフォーマーの存在を示し,ナノ力学手法の精度の高さを明らかにした。並行して、分子変形を精密測定する複合機器を完成した。
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