研究実績の概要 |
磁場中での電析がキラル界面を生成することに着目し,マイクロ電磁渦流のゆらぎとキラル対称性との関係を研究した.多様な磁気電析条件下でゆらぎを創出することにより,キラル対称性の破れを探索し,生体分子のホモキラリティの起源を独自の視点で探求した.下記に列挙するような研究成果が得られた. 1.垂直電磁対流が強く作用する微小電極を用いて,銅の磁気電析,磁気電解エッチングを行い,界面キラリティを調べた.磁気電気化学キラリティは,印可磁場の方向を反転するとキラリティも反転することが,これまでの研究で明らかになっている.このような現象を「奇のキラリティ」と呼ぶ.ところが,100マイクロm, 25マイクロmの微小電極においては,磁場を反転してもキラリティが変化しないという特異な結果が得られた.この奇のキラリティの破れは,電極径と磁場強度に依存することが判明した. 2.磁気電析キラリティにおよぼす特異吸着の効果の研究を行った.銅の電析において,塩化物イオンは吸着剤となり,マイクロ渦流にゆらぎをもたらすものと期待した.結果は,奇のキラリティの破れが観察され,それは吸着剤の濃度と磁場強度に依存することが判明した. 3. 電解セルを磁場中で回転させる回転磁気電析法により,銅電析膜の界面キラリティの挙動を研究した.回転周波数と磁場強度を変化させキラリティを調べたところ,[0.5Hz, 5T]付近の低周波・高磁場域で奇のキラリティの破れが観察された.マイクロ渦流に回転が強く影響し,ゆらぎが生じたことが要因であると判明した. 4. これらの結果を総括すると,磁気電析においてはマイクロ渦流にゆらぎがないときには奇のキラリティが現れ,ゆらぎが増加するにしたがい,奇のキラリティの破れが起こることがわかった.すなわち,キラル対称性が破れる過程において,状態のゆらぎが極めて重要な役割を果たしていることが判明した.
|