研究課題
非晶の分光学的理解に,フォノンモードと普通の赤外(IR)吸収の識別は非常に重要だが,これまでこの判別は難しく,議論の混乱が後を絶たなかった.今回の研究では,薄膜を系に選んだことで,フォノンがBerremanモードとして取り出せることに着眼し,これをMAIRS法で見抜けることを実証した.この目的のため,二重アルキル鎖を含む部分フッ素化ジミリストイルホスファチジルコリン(DMPC)は、薄膜中のフォノン発生を制御するために使用され、IR分光法と多重入射角分解能分光法(MAIRS)を組み合わせて調べられる。パーフルオロアルキル(Rf)鎖を有する化合物は、強い双極子-双極子相互作用のため、赤外スペクトルにフォノンバンドを示すことが知られている。しかし、有機物のフォノンバンドは通常の吸収バンドと類似した形をしているため、赤外分光学者にとってフォノンモードの認識は困難であり、混乱を招いている。BerremanシフトはMAIRSの面内(IP)および面外(OP)スペクトルによって容易に捉えることができる。バルク試料の縦光学(LO)エネルギー損失関数スペクトルを測定することにより、単分子膜のOPスペクトルとLOスペクトルを比較することで、単分子膜中の分子凝集の程度も明らかになる。さらに、炭化水素鎖とRf鎖の両方を有する部分フッ素化DMPC化合物を調製し、膜中のRf基の自己凝集を阻害するために用いた。その結果、MAIRSスペクトルにおいてフォノン特性は,予想通りほぼ消失することを確かめた。
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