高速・高安定3次元走査型力顕微鏡による水和・揺動構造変化のサブナノスケール計測

Material type: 文書・図像類

Author: 福間, 剛士ほか

Publisher: -

Publication date: 2017-06-21

Material Format: Digital

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Note (General)：: 金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所3次元走査型力顕微鏡（3D-SFM）は、固液界面で3次元水和・揺動構造をサブナノスケールの分解能で計測できる計測技術であるが、その速度は1分／イメージ程度にとどまっていたため、動的現象や複雑な構造の解析は不可能な場合が多かった。本研究では、3D-SFMの動...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 高速・高安定3次元走査型力顕微鏡による水和・揺動構造変化のサブナノスケール計測
Author/Editor: 福間, 剛士
Fukuma, Takashi
Author Heading: 福間, 剛士
Fukuma, Takashi
Publication Date: 2017-06-21
Publication Date (W3CDTF): 2017-06-21
Alternative Title: High-speed and high-stability three-dimensional scanning force microscopy for visualizing subnanometer-scale changes in hydration structures and flexible surface structures
Periodical title: 平成27(2015)年度科学研究費補助金若手研究(A) 研究成果報告書 = 2015 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2013-04-01 - 2016-03-31
Volume: 2013-04-01 - 2016-03-31
Pages: 6p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 原子間力顕微鏡
Target Audience: 一般
Note (General): 金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所
3次元走査型力顕微鏡（3D-SFM）は、固液界面で3次元水和・揺動構造をサブナノスケールの分解能で計測できる計測技術であるが、その速度は1分／イメージ程度にとどまっていたため、動的現象や複雑な構造の解析は不可能な場合が多かった。本研究では、3D-SFMの動作速度を約10倍高速化し、5秒／イメージ程度の速度での3次元観察を実現した。さらに、開発した技術を用いて、ハードディスク用潤滑剤や、自動車用冷却水の凍結防止剤の形成する複雑で不均一な界面分子吸着構造の3次元サブナノスケール観察を実現し、これらの機能性分子材料の機能の発現メカニズムに関係する重要な知見を得ることに成功した。
Three-dimensional scanning force microscopy (3D-SFM) allows us to visualize 3D distributions of hydration structures and flexible surface structures at solid-liquid interfaces with subnanometer-scale resolution. However, its imaging speed was limited to 1 min/image and hence its applications to the investigations on dynamic processes or complicated surface structures were also limited. In this study, we enhanced the imaging speed of 3D-SFM by 10 fold and achieved subnanometer-scale 3D imaging at 5 s/image. In addition, we applied the developed system to investigate 3D molecular adsorption structures of lubricants for hard disks and anti-freezing surfactants for car coolants and obtained important insights into the understanding of the mechanisms of these functional molecules.
研究課題/領域番号:25706023, 研究期間(年度):2013-04-01 - 2016-03-31
DOI: 10.24517/00052556
Access Restrictions: 限定公開
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA