权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

非接触型原子間力顕微鏡による単一分子化学分析への挑戦

使用非接触式原子力显微镜进行单分子化学分析的挑战

基本信息

批准号：
12750031
负责人：
大西洋
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kanagawa Academy of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

非接触型原子間力顕微鏡(NC-AFM)は探針と試料表面の間にはたらく微弱な引力を検出して探針の高さをフィードバック制御する走査プローブ顕微鏡である。シリコン表面における原子分解能観察の実現を契機として急速な発展を遂げつつあり、絶縁体や生体物質表面に適用可能なプローブ顕微鏡法として注目されている。特に、分散力・静電気力・水素結合力・化学結合力などの中から特定の力成分を抽出することができれば、探針-試料間にはたらく力に基づいた試料最表面の化学分析が可能になると期待されている。しかし、分子の物理的サイズや化学的性質が顕微鏡画像におよぼす影響を定量的に評価した研究は、本研究以前にはまったくなかった。本研究では、NC-AFMによる単一分子化学分板の第一歩として、置換基を系統的に変化させた一連のカルボン酸イオン(HCOO, CH_3COO, (CH_3)_3CCOO, CF_3COO, CF_2HCOO, HC 三CCOO)を混合吸着させた二酸化チタン結晶(110)表面を観察した。別種の分子が混ざり合って吸着した表面において、NC-AFM画像の高低から分子種を識別することができた。さらに、分子の物理的サイズと永久双極子がNC-AFM像にどのように反映されるかを定量的に評価することに成功した。このようにして、試料に電導性を要求しないNC-AFMが吸着分子の化学的性質に敏感であり、ナノデバイス・インテリジェントセンサー・生体物質・触媒などの表面で進行する化学反応の観察を可能にする原子分解能顕微鏡であることを実証できた。この成果は、NC-AFMに関する国際会議招待講演、NC-AFMに関する単行本への寄稿などを通して発信され、関係者の注目を集めている。

Non-contact atomic force microscopy (NC-AFM) is used to detect the weak gravitational force between the probe and the sample surface. The atomic decomposition energy detection on the surface of a substance may be used for rapid development of the substance, and the microscopic method may be applied to the surface of the substance. Special, dispersive force, electrostatic force, water element binding force, chemical binding force, extraction of specific force components, probe-sample separation, force separation, chemical analysis of the most surface of the sample, possible and expected. A quantitative study of the effects of molecular physics and chemical properties on microscopical imaging has been carried out. In this study, the first step of NC-AFM in molecular chemistry separation was to investigate the surface of crystalline (110) by the adsorption of a mixture of HCOO, CH_3COO, (CH_3)_3CCOO, CF_3COO, CF_2HCOO, HC_3CCOO. The molecular species are mixed and adsorbed on the surface, and the molecular species are identified by NC-AFM images. For example, the molecular physics of the permanent dipole NC-AFM image is reflected in the quantitative evaluation of the success. NC-AFM is sensitive to the chemical properties of adsorbed molecules and can be used to detect chemical reactions on the surfaces of biological substances and catalysts. The results include NC-AFM-related international conference reception lectures, NC-AFM-related individual manuscript submissions, communication, and stakeholder attention.