ニアーフィールド光による2次元高分子鎖の形態と光プロセスの研究

利用近场光研究二维聚合物链的形貌和光加工

基本信息

批准号：
11122213
负责人：
伊藤紳三郎
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、2次元平面内に束縛された高分子単分子膜に対してニアフィールド分光法を適用し、単分子膜の形態観察をナノメートルスケールで行うことに成功した。また、このような単分子膜の内部に存在する高分子鎖の分布状態を、高分子鎖に導入された色素が行う光励起エネルギー移動現象を通して明らかにした。1)高分子単分子膜の2次元相分離構造の同定水面上に展開された2次元高分子単分子膜では、水の影響により3次元とは異なる相分離形態をとる。この形態はBAMやAFMのような顕微鏡により観測することができるが、内部における分子情報は蛍光分光によるプローブ法が有力な手段である。ここでは単分子膜形成能力をもつポリイソブチルメタクリレートとポリオクタデシルメタクリレートを別々に蛍光ラベルし、それらの2次元相分離構造をナノスケールで観察することに成功した。その結果、両者の混合状態がアニーリング温度と時間により変化し、よりマクロな凝集形態に至る過程を明らかにすることができた。2)相分離界面の観測相分離により2次元単分子膜は界面を形成するが、その界面構造はこれまで研究例がない。SNOMは局所光プロセスを分光測定することができる。これを2次元界面に適用し、界面での分子レベルでの組成分布が極めて広い空間分布をもつことを明らかにした。また、界面におけるエネルギー移動現象の構造特性を評価することにより、高分子セグメントの界面分布状態を定量化した。

在这项研究中，将近场光谱应用于以二维平面结合的聚合物单层，并以纳米量表成功地进行了单层的形态观察。此外，单层中存在的聚合物链的分布态通过引入聚合物链的染料执行的光激发能量转移现象来阐明。 1）在水面上开发的二维聚合物单层中聚合物单层的2D相分离结构的鉴定，由于水的影响，相位分离形式与3D不同。可以使用显微镜（例如BAM或AFM）观察这种形式，但是内部的分子信息是使用荧光光谱法的方法。在这里，将甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯具有形成单层的能力，分别标记为荧光，并在纳米级上观察到它们的二维相分离结构。结果，有可能阐明这两种变化随退火温度和时间变化的过程，从而导致更宏观的聚集形式。 2）观察到的相分离界面的相位分离在二维单层中创建了一个界面，但是到目前为止尚未研究界面结构。 SNOM能够对局部光学过程进行光谱测量。这被应用于二维界面，并且发现分子水平的界面的组成分布具有极大的空间分布。此外，通过评估界面上能量转移现象的结构特征，对聚合物段的界面分布状态进行了量化。