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微弱レーザー誘起型水晶発振子を用いる表面反応の解析

使用弱激光诱导晶体振荡器分析表面反应

基本信息

批准号：
16710081
负责人：
川崎剛美
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の実験から、水晶発振子金電極上に存在する分子とその量に応じて、レーザー光による水晶発振子の振動数変化が異なることが明らかとなった。今年度はこの現象の原理を解明するとともに、微弱なレーザー光による表面化学種の測定とその化学状態の変化を利用した、新しい表面解析法及び表面制御技術を確立することを目的に研究し、以下の成果を得た。1)27MHzの水晶発振子はその金電極表面に吸着する物質量を、ngオーダーで実時間観測することが出来る。大気中あるいは液体中で発振している水晶発振子の金電極表面に1mW程度の微弱な半導体レーザーを照射すると、振動数が10-20Hz上昇し、照射を中止すると数秒で元の振動数に減衰することが分かった。さらにこの変化量は、表面への分子の相互作用の強さと分子の存在量等に依存する事も明らかとなった。2)微弱レーザー光の水晶発振子に与える影響の詳細を調べるために各種気体、溶液中など様々な条件においてネットワークアナライザにより水晶発振子の電気的な特性を測定し、電気機械音響類似から考察してレーザー光の物理的な効果を確認した。その結果、レーザー光照射による振動数の増加(重量減少)は、金基板上に結合していた分子の脱着によるものであることがわかった。

Yesterday's annual の be 験から, crystal 発 vibration son of electrode に exist する molecular とその quantity に応じて, レーザー light による発 crystal oscillator の vibration number variations change が different なることが Ming らかとなった. Our は "この phenomenon の principle を interpret するとともに, weak なレーザー light による surface chemical の measuring とその chemical state の variations change を using した, new しい surface analytical method and び surface suppression technology を establish することを purpose し, the following のに research をた. 1) 27 MHZ の発 crystal oscillator はそのに gold electrode surface sorption する quality を, ng オーダーです観 test be time ることがる. Large 気あるいは liquid で発 vibration している発 crystal oscillator の gold electrode surface に 1 mw level の weak な semiconductor レーザーを irradiation すると rising, the number of vibration が 10-20 hz しを, exposure to suspend the する count seconds で yuan の vibration とに damping することが points かった. The に dependency する matters such as the さらに <s:1> <s:1> variation amount <e:1>, surface へ <s:1> molecular <s:1> interaction <e:1>, and the amount of strong さと molecules <e:1> present are clearly shown in らとなった. 2) weak レーザー light の発 crystal oscillator に and える influence の detailed を adjustable べるために気 body, in the solution など others 々な conditions においてネットワークアナライザにより発 crystal oscillator の electric 気なを determined し, electricity 気 mechanical sound similar から investigation してレーザー light の physical な unseen fruit を confirm した. その results, レーザー light による vibration number の rights (weight decrease) は, Jin Jiban に combining していた molecular の off the によるものであることがわかった.