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光圧を利用した高分子コロイドの結晶化・会合プロセスの単一粒子計測

使用光学压力单颗粒测量聚合物胶体的结晶和缔合过程

基本信息

批准号：
14740384
负责人：
吉川裕之
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では光圧によるナノ粒子光捕捉技術と、高感度分光測定を組み合わせ、高分子及び金属コロイドの結晶化・会合プロセスを一粒子・一分子レベルでその初期段階から追跡し、そのメカニズム解明を目指している。本年度の主な研究成果を以下に挙げる。1、表面修飾したコロイド粒子の会合プロセスの測定光圧により作製した金コロイドのミクロ集合体の吸収スペクトル測定法を開発し、吸収スペクトルの形状が光圧の大きさに依存することを見出した。これらの結果から、光圧によりコロイドの集合構造と表面プラズモン共鳴に基づく光学特性が制御できることを明らかにし、Physical Review E誌に発表した。また、分子長の異なるアルカンオールで金コロイド表面を修飾することにより、光圧で出来る集合構造やその光学特性が制御できることも明らかにした。2、単一粒子レベルで捉える高分子コロイドの秩序構造形成過程の解析色素を含有するポリスチレンナノ粒子が、光圧により集光位置に一粒つつ捕捉される様子を、二光子励起蛍光を利用して検出し、レーザー強度や粒径の関数として解析した。集光位置近傍で形成された会合体が選択的に捕捉されることや、光圧の大きさで会合プロセスを制御できることを明らかにし、Physical Review E誌に発表した。また蛍光相関分光法により,光圧により高分子コロイドの会合が進んでいく様子を捉えることに成功した。3、作製したコロイド結晶・会合体の基板上への転写とその評価光圧を利用してコロイド溶液中の高分子ナノ粒子をガラス基板上に一粒つつ任意の位置に固定化する技術を開発し、Japanese Journal of Applied Physics誌に発表した。2個の金ナノ粒子を光捕捉して光の偏光方向に配列させて固定化する手法や、任意の位置に微粒子を固定化した3次元構造の作製に成功し、Proceedings of SPIE誌に発表した。

In this study, the combination of particle light capture technology, high sensitivity spectroscopy, crystallization, aggregation, and molecular structure of polymers and metals was studied. The main research results of this year are as follows: 1. The optical pressure measurement method of surface modification and particle aggregation was developed and the optical pressure dependence of the shape of the absorption sample was observed. The results of this study are as follows: optical pressure, optical structure, surface resonance, optical properties, optical properties, etc. For example, the molecular length of the molecule is different from that of the metal surface, and the optical properties of the molecule are controlled by the optical structure. 2. The analysis of pigment content in the process of order structure formation of single particle, light intensity and particle size in particle, light concentration position, single particle capture, two-photon excitation and light utilization. The position of light collection is close to the formation of a group of selected light sources. Photocorrelation spectroscopy (OCS) is used to detect the molecular weight of polymers. 3. Development of a technique for immobilizing a particle at any position on a substrate by using polymer particles in a polymer solution to prepare a crystal assembly on a substrate and evaluating the optical pressure. Japanese Journal of Applied Physics. Two gold particles were successfully captured, aligned and immobilized in the polarization direction of light, and three dimensional structures were successfully fabricated.