2023 Fiscal Year Research-status Report
Development of AFM technique for atomic-scale imaging of physical properties of hydration structure
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22K04929
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
小林 成貴 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (40595998)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / 固液界面 / 水和構造 / 水素結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、垂直力と水平力を高感度で同時に検出できる液中周波数変調原子間力顕微鏡を用いて、水和構造とその物性を原子スケールで計測する手法を開発することを目的としている。前年度は水平力をもっとも高感度に検出できるカンチレバーの振動振幅が１００～１０ｐｍの間に存在する傾向にあることを見出した。今年度はさらにカンチレバーのねじれ共振周波数を高周波化して、さらなる高感度力検出を実現するために、カンチレバー変位検出計の広帯域化を試みたが、特に雑音の点において課題が残った。
一方で、さらなる物性計測のために、周波数変調方式による水平力のエネルギー散逸計測を試み、マイカやＨＯＰＧなどで、原子スケールのコントラストを同時に取得することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の予定であった広帯域カンチレバー変位検出計については、あと少しで完成する見込みである。また、水平力の散逸エネルギー計測にも成功したことか、総合して「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
広帯域カンチレバー変位検出計を速やかに完成させ、より高感度で水平力による水和構造計測を実施する。また、水和水分子間の水素結合ネットワークを増強させるようなイオンなどを含む溶液中で観察し、水和構造内の水素結合ネットワークなどの物性計測が可能かどうか検証する。
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| Causes of Carryover |
本研究課題で必要な物品の一部について、他の研究課題と重複するものがあり、今年度は他の研究課題の研究費でまかなったため。次年度に使用する分の物品は本研究費でまかなう。
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