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2010 年度 実績報告書

テラヘルツ-赤外二次元相関分光の開発と高分子集合体の機能発現の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22360011
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

保科 宏道  独立行政法人理化学研究所, テラヘルツイメージング研究チーム, 基幹研究所研究員 (10419004)

研究分担者 森澤 勇介  関西学院大学, 理工学研究科, 博士研究員 (60510021)
キーワードテラヘルツ分光 / ポリマー / PHB / 二次元相関分光 / 高次構造
研究概要

本研究では二次元相関分光法によって,従来研究されてきた赤外スペクトルとTHzスペクトルを結びつけ,この周波数領域に現れる吸収の起源を明らかにすることを目的としている.
本年度は生分解性ポリマーであるポリ乳酸(PLA)およびポリヒドロキシブタン酸(PHV)のテラヘルツ吸収スペクトルを測定した.測定にはテラヘルツ時間領域分光法および遠赤外フーリエ変換分光器を使用し,0.3~20THzの範囲で吸収分光を行った.PHBに関しては,本研究費で購入したテラヘルツ分光用温調セルを用いて,サンプルの温度を10Kから430Kまで変化させ,温度変化に伴うPHBの高次構造の変化がテラヘルツ吸収スペクトル上でどのような変化として現れるかを研究した.
測定したスペクトル変化の起源を明らかにするため,二次元相関分光法を用いてスペクトル変化の相関を二次元平面上にプロットし,重なり合ったスペクトル構造の分離を試みた.その結果,PHB中のラメラ結晶とアモルファスの成分が分離して観測された.さらに,アモルファス成分の変化が90℃を境に大きく変わっていることが明らかになった.これは,従来DSC等によって観測されている90℃付近におけるアモルファスの結晶化がテラヘルツスペクトル上で観測されている事を示している.また,テラヘルツスペクトルと赤外スペクトルの共相関を二次元相関分光によって解析した結果でも同様のスペクトル変化が見られ,テラヘルツ分光によって得られた新しい実験結果を,既知の赤外吸収分光の結果を二次元相関分光によって比較する解析手法が有効であることが示された.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Polarization and temperature dependent spectra of poly(3-hydroxyalkanoate)s measured at terahertz frequencies2011

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina, Y.Morisawa, H.Sato, H.Minamide, Y.Ozaki, C.Otani
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: (Accepted)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher Order Conformation of Poly(3-hydroxyalkanote)s Studied by Terahertz Time-Domain Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina, Y.Morisawa, H.Sato, Y.Ozaki, C.Otani
    • 雑誌名

      Proceedings of 35th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves(IRMMW-THz 2010)

  • [学会発表] Two topics on terahertz sensing : terahertz beam steering and spectroscopy of polymers2010

    • 著者名/発表者名
      C.Otani, K.Maki, H.Hoshina, A.Hayashi
    • 学会等名
      The 3rd Korea-Japan Joint Workshop on THz Technology
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      20101216-20101217
  • [学会発表] Higher Order Conformation of Poly(3-hydroxyalkanote)s Studied by Terahertz Time-Domain Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina, Y.Morisawa, H.Sato, Y.Ozaki, C.Otani
    • 学会等名
      35th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2010)
    • 発表場所
      Rome Italy
    • 年月日
      20100905-20100910
  • [学会発表] テラヘルツ時間領域分光法によるpoly(3-hydroxybutyrate)の高次構造の研究2010

    • 著者名/発表者名
      保科宏道, 神谷章嗣, 森澤勇介, 佐藤春実, 野田勇夫, 尾崎幸洋, 大谷知行
    • 学会等名
      第71会分析化学討論会
    • 発表場所
      島根大学松江キャンパス 松江市
    • 年月日
      20100515-20100516
  • [学会発表] Terahertz spectroscopy and imaging of biological materials and polymers2010

    • 著者名/発表者名
      C.Otani, H.Hoshina, A.Kamiya, A.Hayashi
    • 学会等名
      RGJ-Ph.D. Congress XI
    • 発表場所
      Pattaya, Thailand
    • 年月日
      20100401-20100403
  • [学会発表] テラヘルツ波で見る水と水素結合2010

    • 著者名/発表者名
      大谷知行、保科宏道
    • 学会等名
      水科学ワークショップ「水を知る、水を活かす、水を創る」
    • 発表場所
      理化学研究所 和光市
    • 年月日
      2010-12-06
  • [学会発表] Higher Order Conformation of Poly(3-hydroxyalkanote)s Studied by Terahertz Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina, Y.Morisawa, H.Sato, Y.Ozaki, C.Otani
    • 学会等名
      EOS Annual Meeting 2010 (EOSAM 2010)
    • 発表場所
      Parc Floral de Paris, Paris
    • 年月日
      2010-10-28
  • [学会発表] Two-Dimensional Correlation Spectroscopy of Poly(3-hydroxyalkanotes)s in Terahertz Frequency Region2010

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina, Yusuke Morisawa, Harumi Sato, Isao Noda, Yukihiro Ozaki, Chiko Otani
    • 学会等名
      FACSS 2010
    • 発表場所
      Raleigh, NC
    • 年月日
      2010-10-20
  • [学会発表] Higher Order Conformation of Poly(3-hydroxyalkanote)s Studied by Terahertz Time-Domain Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina, Yusuke Morisawa, Harumi Sato, Isao Noda, Yukihiro Ozaki, Chiko Otani
    • 学会等名
      International Symposium on Frontier of Terahertz Spectroscopy IV -Innovations in THz Spectroscopy and THz-Wave Wireless Communications-
    • 発表場所
      Shinshu University, Matsumoto, Japan
    • 年月日
      2010-10-20
  • [学会発表] Higher Order Conformation of Poly(3-hydroxyalkanote)s Studied by Terahertz Time-Domain Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hoshina, Yusuke, Morisawa, Harumi Sato, Isao Noda, Yokihiro Ozaki, Chiko Otani
    • 学会等名
      理研・分子研合同シンポジウム 第11回エクストリームフォトニクス研究
    • 発表場所
      理化学研究所 和光市
    • 年月日
      2010-10-12
  • [学会発表] テラヘルツ吸収スペクトルの解明と応用研究2010

    • 著者名/発表者名
      保科宏道, 林朱, 大谷知行
    • 学会等名
      「テラヘルツ分光計測とイメージング」研究討論会
    • 発表場所
      三国観光ホテル 三国市
    • 年月日
      2010-08-06

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公開日: 2012-07-19  

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