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2014 年度 実績報告書

グラフェン環境セルを利用した生体分子の直接観察法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25708002
研究機関名古屋大学

研究代表者

北浦 良  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50394903)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードグラフェン
研究実績の概要

(1)サンドイッチ構造の作製法の改良
グラフェンサンドイッチ構造作製の歩留まりを上げるため、これまでに用いてきた手法とは異なる転写法を検討した。転写による作製法では、高結晶性のキッシュグラファイトを母物質として用い、機械的剥離によって大面積のグラフェン単離する。続いて単離したグラフェンをTEMグリッド上へ転写し、水や溶液をその表面へ噴射したのち、その上にさらに大面積の剥離グラフェンを転写によってかぶせる。このプロセスを繰り返し、歩留まりを上げるための検討を行った。CVDグラフェンを用いた従来の方法よりも短時間でグラフェンサンドイッチ構造が作製できることが明らかになった。また、CVDグラフェンとは異なり、単層に加えて、2層、3層、多層のグラフェンも用いることができる。多層構造は電子線照射に対する耐性が高いため、剥離グラフェンを用いたサンドイッチ構造は、長時間観察に適していることも明らかとなった。

(2)グラフェンサンドイッチ構造の観察
CVDグラフェンを用いた方法、剥離グラフェンを用いた方法によって作製したグラフェンサンドイッチ構造のTEM観察を行った。今回は、加熱および冷却ホルダーを用いた温度変化の実験を行い、溶液の相転移をミクロに観察することを目的とした実験を集中的に実施した。詳細は論文として発表する予定であるが、マクロなスケールでの観察とは異なる現象が、TEMを用いたミクロスケールな観察で見えてきている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初計画していたサンドイッチ構造を安定に作成することが出来たことに加え、当初は想定していなかった現象が、さまざまな溶液をサンドイッチした構造の観察を通して見えてきたため。

今後の研究の推進方策

2種類の作成法を用いてできるだけ多数のサンドイッチ構造を作成し、種々の溶液について詳細な温度変化を含む観察を継続することで、ミクロな視点からの溶液の相転移を明らかにする。また、当初の計画通り、生体分子を含む溶液に展開し、溶液中における生体分子を直接観察する実験を推進する。

次年度使用額が生じた理由

サンドイッチ構造作製方の開発に、当初予定していたよりも時間をかけたため、想定していた使用用途の一部を翌年度に回したほうが適切であると判断したため。

次年度使用額の使用計画

TEM観察に必要となるグリッド、TEMサンプルの処理装置などの整備にかける予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件)

  • [学会発表] 化学気相成長法による原子層物質の高品質成長と機能開拓2015

    • 著者名/発表者名
      北浦良
    • 学会等名
      フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-02-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct growth of TMDC atomic layers on hexagonal boron nitride (hBN)2014

    • 著者名/発表者名
      Kitaura R.
    • 学会等名
      A3 symposium
    • 発表場所
      Tianjin
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct growth of WS2 atomic layers on hexagonal boron nitride (hBN)2014

    • 著者名/発表者名
      Kitaura R.
    • 学会等名
      The 6th international conference on recent progress in graphene research
    • 発表場所
      taipei
    • 年月日
      2014-09-24
  • [学会発表] 遷移金属ジカルコゲナイド原子層の成長と評価2014

    • 著者名/発表者名
      北浦良
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学気相成長法による原子層物質の創製と機能開拓2014

    • 著者名/発表者名
      北浦良
    • 学会等名
      ナノ学会
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパス
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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