ワイドレンジ2色可変SFG分光装置の開発と極限界面計測技術への展開

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18550025
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 宮前 孝行 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 研究員 (80358134)
• 研究協力者: 森田 明弘 東北大学, 大学院理学研究科, 教授 (70252418) ; 大内 幸雄 名古屋大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60194081) ; 石井 久夫 千葉大学, 先進科学センター, 教授 (60232237) ; 野口 裕 千葉大学, 先進科学センター, 助教 (20399538)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 表面 / 界面 / 非線形分光

研究概要

界面に存在する分子からの分子振動を選択的に見ることのできる和周波発生(SFG)分光法を改良し、測定できる赤外領域を長波長領域に広げ、さらに可視光を波長可変にすることで、高感度な新規界面計測法の開発を目視した。長波長領域に存在する分子振動を捉えることで硫酸水溶液表面やイオン液体をはじめ、界面における多彩な分子の挙動を明らかにし、また可視光を変えて測定することでカーボンナノチューブあ有機ELの界面での特異的な電子挙動の観察に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 赤外可視和周波発生(SFG)分光法と界面分析・評価への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行
  • 雑誌名: コンバーテック ページ: 84-87
• [雑誌論文] 和周波分光による硫酸水溶液表面の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行
  • 雑誌名: 硫酸と工業 62 ページ: 1-5
• [雑誌論文] Anion Configuration at The air/liquid Interface of Ionic Liquid [bmim] OTf Studied by Sum-frequency Generaion Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Iwahashi, T. Miyamae, K. Kanai, K. Seki, D. Kim, and Y. Ouchi
  • 雑誌名: J. Phys Chem. B. 112 ページ: 11936-11941
  • 査読あり
• [雑誌論文] First Acid Dissociation at an Aqueous H2SO4 with Sum-Frequency Generation Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamae, A. Morita, and Y. Ouchi
  • 雑誌名: Phys Chem. Chem, Phys 10 ページ: 2010-2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] 和周波発生分光法による有機-無機ハイブリッドコート材料表面の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 西浦克典, 高木斗志彦
  • 雑誌名: 高分子論文集 65 ページ: 73-79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of poly(N-isopropylacrylamide)-Grafited Interfaces with Sum-Frequency Generation Spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamae, H. Akiyama, M.Yoshida, and N.Tamaoki
  • 雑誌名: Macromolecules 40 ページ: 4601-4606
  • 査読あり
• [雑誌論文] 赤外可視和周波発生分光法による酸化物/高分子界面の解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行
  • 雑誌名: セラミックス 41 ページ: 474-478
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Characterization of Block Copolymers with Water-soluble Block by using Sum-Frequency Generation Spectroscopy (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamae, H. Yokoyama, S. Han, and T .Isizone
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotech 4 ページ: 515-520
  • 査読あり
• [学会発表] 和周波発生分光法によるAlq3/金属界面の構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 野口裕, 石井久夫
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] Alq3/金属界面のtwo-color SFG分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] two-color SFG分光による界面の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行(依頼講演)
  • 学会等名: 理研シンポジウム「表面・界面を観る非線形分光の新しい展開
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] Two-color SFG study of single-walled carbon nanotubes/Ag interfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamae, Y, .Miyata, and H. Kataura
  • 学会等名: Fifth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE-5)
  • 発表場所: Miyazaki
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] Surface characterization of Alkylsiloxane Monolayers Prepared by Chemical Vapor Adsorption (2009)
  • 著者名/発表者名: O. Matsuoka, K. Nakayama, and T. Miyamae
  • 学会等名: Fifth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE-5)
  • 発表場所: Miyazaki
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] Two-color sum-frequency generation study of single-walled carbon nanotubes on silver (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamae, Y, .Miyata, and H. Kataura
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology (ISSS-5)
  • 発表場所: Waseda Univ
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] SFG study of Alkylsiloxane Monolayer Prepared by Chemical Vapor Adsorption (2008)
  • 著者名/発表者名: O. Matsuoka, K. Nakayama, and T. Miyamae
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology (ISSS-5)
  • 発表場所: Waseda Univ
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] SFG分光法によるソフトマテリアル界面の構造と機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行[依頼講演)
  • 学会等名: 高分子表面研究会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] 界面を探るSFG分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行
  • 学会等名: 産総研ナノテク部門 連携促進フォーラム
  • 発表場所: 産総研臨海副都心センター
  • 年月日: 2008-10-09
• [学会発表] OTfアニオンを有するイオン液体の表面構造の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井康成, 岩橋崇, 宮前孝行, 金井要, 関一彦, Kim Doseok, 大内幸雄
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブのtwo color SFG分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 宮田耕充, 片浦弘道
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] 赤外-可視和周波発生分光法を用いたイオン液体のPt電極界面構造の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩橋崇, 井上聡也, Zhou Wei, 宮前孝行, 金井要, 関一彦, 片山靖, Kim Doseok, 大内幸雄
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 赤外-可視和周波発生分光法を用いたイオン液体[bmim]OTF+水混合系の表面構造に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井康成, 岩橋崇, 宮前孝行, 金井要, 関一彦, Kim Doseok, 大内幸雄
  • 学会等名: 日本化学会第88回春季年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 赤外-可視和周波発生分光法を用いたイオン液体のPt電極界面構造の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩橋崇, 井上聡也, Zhou Wei, 金井要, 関一彦, 宮前孝行, 片山靖, Kim Doseok, 大内幸雄
  • 学会等名: 日本化学会第88回春季年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブのtwo color SFG分光 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 片浦弘道, 宮田耕充
  • 学会等名: 日本化学会第88回春季年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] SFG分光法を用いた硫酸水溶液表面の解離状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 森田明弘, 大内幸雄
  • 学会等名: 第27回表面科学講演大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2007-11-02
• [学会発表] 和周波発生(SFG)分光法による硫酸水溶液表面の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 森田明弘, 大内幸雄
  • 学会等名: 第1回分子科学討論会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2007-09-18
• [学会発表] SFGとXPSによる有機-無機ハイブリッドコート材料の表面構造 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 西浦克典, 高木斗志彦
  • 学会等名: 第63回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-08
• [学会発表] Peculiarity of the vapor/liquid interface of an ionic liquid: study of sum-frequency generation spectroscopy at various temperatures (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamae, T. Iwahasi., Y. Sakai, and Y. Ouchi
  • 学会等名: International Symposium on Structures and Dynamics of Ionic Liquids
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 2007-08-03
• [学会発表] 和周波発生分光法による硫酸水溶液表面の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 森田明弘, 大内幸雄
  • 学会等名: 第87回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2007-03-26
• [学会発表] 和周波発生(SFG)分光法-その基礎と応用- (2007)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行(依頼講演)
  • 学会等名: 情報機構セミナー
  • 発表場所: 東京都中小企業振興公社
  • 年月日: 2007-01-30
• [学会発表] Sum frequency generation vibrational spectroscopy studies of water-soluble polymers and related interfaces (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamae(invited talk)
  • 学会等名: 分子研研究会「和周波分光で拓く分子科学の新展開」
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2006-12-05
• [学会発表] 和周波発生分光法によるイオン液体[BMIM]OTfの気/液界面構造(2):水溶液系の構造転移 (2006)
  • 著者名/発表者名: 岩橋崇, 宮前孝行, Kim Doseok, 関一彦, 大内幸雄
  • 学会等名: 第26回表面科学講演大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2006-11-09
• [学会発表] 和周波発生分光法によるイオン液体[BMIM]OTfの気/液界面構造(1):OTfアニオンの表面振動分光 (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 岩橋崇, Kim Doseok, 関一彦, 大内幸雄
  • 学会等名: 第26回表面科学講演大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2006-11-09
• [学会発表] 赤外-可視和周波発生振動分光法を用いたイオン液体[CnMIM]Xの気/液界面構造におけるアニオン依存性の研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 岩橋崇,, 飯森俊文, 金井要, 関一彦, 宮前孝行, Kim Doseok, 小澤亮祐, 浜口宏夫, 大内幸雄
  • 学会等名: 分子構造総合討論会2005
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] 和周波発生(SFG)分光法を用いたpNIPAAm表面・界面の研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 秋山晴久, 吉田勝, 玉置信之
  • 学会等名: 分子構造総合討論会2005
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] イミダゾリウム系イオン液体の気/液界面構造とその特異性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 大内幸雄, 香西直樹, 岩橋崇, 金井要, 関一彦, 宮前孝行, 浜口宏夫, Kim Doseok
  • 学会等名: 分子構造総合討論会2005
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • 年月日: 2006-09-22
• [学会発表] Sum frequency generation vibrational spectroscopy studies on water-soluble polymer interfaces (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Miyamae(invited talk)
  • 学会等名: American Chemical Society 232nd National Meeting
  • 発表場所: SanFrancisco,USA
  • 年月日: 2006-09-10
• [学会発表] 和周波発生分光法による高分子表面・界面 (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行(依頼講演)
  • 学会等名: 三井化学研究所講演会
  • 発表場所: 三井化学マテリアルサイエンス研究所
  • 年月日: 2006-08-04
• [学会発表] 和周波発生(SFG)分光法を用いたpoly-(NIPAAM)表面構造の研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行, 秋山晴久, 吉田勝, 玉置信之
  • 学会等名: 第55回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2006-05-26
• [図書] サイエンス&テクノロジー、「有機/金属・無機界面のメカニズム」[第17章 和周波発生法を用いた酸化物/高分子界面状態の評価) (2006)
  • 著者名/発表者名: 宮前孝行
  • 総ページ数: 227-240(13)
• [備考] PCCP Hot Article:宮前孝行 硫酸エアロゾルの表面解析-エアロゾル表面で起こる不均質反応のメカニズム解明に向けて-産総研
• [備考] TODAY, 2008年, 7月号, 14.
  • URL: http://www.rsc.org/Publishing/Journals/CP/News/2008/Miyamae.asp
• [備考]
  • URL: http://www.aist.go,jp/aist-i/aistinfo/aist-today/vo108-07/p14.html
• [産業財産権] 和周波発生分光装置及びそれを使用した界面の振動分光法 (2008)
  • 発明者名: 宮前孝行
  • 権利者名: 産業技術総合研究所
  • 産業財産権番号: 特許権 特願2008-077840
  • 出願年月日: 2008-03-25