水中におけるAFM測定による疎水性相互作用の解明

通过 AFM 测量水中的疏水相互作用来阐明

基本信息

批准号：
13031026
负责人：
藤平正道
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

1)化学力・疎水性相互作用力・摩擦力解明のためのAFM探針の高精密化学修飾(1)AFM探針表面化学修飾のための下地金薄膜調整法の検討をした。(藤平、秋葉)従来の金-チオール系の自己組織化膜によるAFM探針の化学修飾法の問題点であった窒化シリコン探針表面の金薄膜の凹凸を軽減するための方法を検討する。このために、まず金と窒化シリコン表面接着層として用いてきたクロム等の金属超薄膜の原子・分子レベルでの平坦な表面形成条件を見いだすために、蒸着法、スパッター法、プラズマコート法を用いて種々検討した。(2)疎水性相互作用力の分子論的解明に適した化学修飾プローブ分子の合成を行った。(藤平、秋葉)原子・分子レベルで疎水性相互作用力を解明するために、試料表面の調整法ばかりでなく、高度に化学構造規制されたAFM探針表面の化学修飾法を開発することが重要である。このための新しいプローブ分子の合成も行った。2)疎水性相互作用力測定のためのパルスフォースモードAFMの問題点解決(1)疎水性相互作用力測定のための現在のパルスフォースモードAFMの問題点を解決(藤平、菅)。パルスフォースモードAFMの問題点を解決し、装置の改良を行った。そのために、電子・光学部品を購入した。3)疎水性相互作用力の分子動力学シュミレーション(1)疎水性相互作用力の分子論的理解のための分子動力学シュミレーション(藤平、菅)。実験で観測された疎水性相互作用力の探針、試料表面の化学組成、2次元構造との関連を明らかにするために、分子動力学シュミレーションを行った。また、そのための正確なパラメーターを決定するために、量子力学計算を行った。

1) 对 AFM 尖端进行高精度化学修饰，以阐明化学力、疏水相互作用力和摩擦力 (1) 我们研究了一种制备金薄膜作为 AFM 尖端表面化学修饰基底的方法。（Fujihei，Akiba）我们将研究一种方法来减少氮化硅探针表面金薄膜的不均匀性，这是用金硫醇自组装膜对 AFM 尖端进行传统化学修饰所存在的问题。为此，我们首先采用气相沉积、溅射和等离子涂层方法，寻找在原子和分子水平上形成铬等金属超薄膜平坦表面的条件，这些金属薄膜已被用作金属之间的粘合层。金和氮化硅表面进行了各种考虑。 (2)我们合成了适合疏水相互作用力分子阐明的化学修饰探针分子。（Fujihei，Akiba）为了阐明原子和分子水平上的疏水相互作用力，不仅需要开发一种制备样品表面的方法，还需要开发一种对化学结构为这很重要。为此我们还合成了一种新的探针分子。 2）解决脉冲力模式AFM测量疏水相互作用力的问题（1）解决当前脉冲力模式AFM测量疏水相互作用力的问题（Fujihira，Suga）。我们解决了脉冲力模式AFM的问题并改进了设备。为此目的，购买了电子和光学元件。 3）疏水相互作用力的分子动力学模拟（1）疏水相互作用力的分子动力学模拟（Fujihei，Suga）。通过分子动力学模拟来阐明实验中观察到的疏水相互作用力与探针、样品表面和二维结构的化学成分之间的关系。他们还进行了量子力学计算，以确定用于此目的的确切参数。