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J-GLOBAL ID：201502211738940792   整理番号：15A0333343

微小領域のモデリングと計測 結晶・高分子表面の構造・物性を原子・分子レベルで調べる

著者 (1件)： 新藤斎 (中央大 理工)
資料名： 分離技術
巻： 45  号： 1  ページ： 56-61  発行年： 2015年01月30日 
JST資料番号： L2100A  ISSN： 1343-7860  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 固体の表面を微小な探針で直接触って構造を調べる走査型プローブ顕微鏡(SPM)の内,原子間力顕微鏡(AFM)による微小領域のモデリングと実際の計測の例を紹介した。装置の性能は,原子分解能で示したが,見たい構造とバックグランドを区別するためには,相当程度に平坦な表面を準備する必要があった。摩擦現象や結晶成長については,微小スケールでの観察結果をより大きなスケールで起こっている現象と結びつける方向で研究を展開した。原子平坦な表面の上では,原子一層分の高さの小さなステップでも明瞭に観察できるので,螺旋転位などの格子欠陥の周りでの原子層ステップの動き等を追跡する為にAFMは役立っていた。イオン配列によるステップの方向の安定性の違いを評価するには,結晶の成長実験より溶解実験の方がやりやすくなっていた。また,安定性の高い表面上の溶解過程で生じる直線ステップの移動速度を測ることで,ステップの安定性を定量的に評価可能であった。溶液の組成を変えて溶解実験を行うことにより,結晶面の安定性が共存イオンによりどのように変化するかを知ることができ,例えば天然鉱物は産地により様々に異なる形に成長しており,それらの形がどのような環境中で形成されたかを推定することが可能となっていた。さらに多成分から成る高分子表面についての測定では100°Cくらいまでは温度を上げて測定することが可能であり,温度による相分離構造の変化を調べることができた。PS選択溶媒のリモネンやPI選択溶媒のシクロヘキサンなどで表面を処理した時の表面構造の変化も簡単に観察できた。

シソーラス用語： モデリング ,  表面 ,  *顕微鏡観察 ,  *螺旋転位 ,  *結晶成長 ,  溶解 ,  層 ,  配列 ,  写像 ,  *表面構造 ,  表面分析
準シソーラス用語： 走査型プローブ顕微鏡法 ,  原子間力顕微鏡法 ,  結晶表面 ,  原子層 ,  原子配列 ,  高分子表面マッピング技術

分類 (2件)： 固体の表面構造一般  (BK15010E) ,  高分子固体の構造と形態学  (CG02022M)

引用文献 (24件)：

• 新藤斎 編著,ナノスケール・ミクロスケールから見えるビッグな世界、第5章「結晶の形と成長環境」中央大学出版部 (2013) pp.83-101.
• 二木かおり,新藤斎,ナノスケール・ミクロスケールから見えるビッグな世界、第3章「イオン結晶表面におけるナノ・マイクロスケールの摩擦機構」中央大学出版部 (2013) pp.45-64.
• 新藤斎,食塩結晶表面を原子間力顕微鏡で見る,Bull.Soc.Sea Water Sci.,Jpn.(日本海水学会誌),55,383-391(2001).
• 新藤斎,原子間力顕微鏡によるナノマテリアルの評価, J. Soc. Inorg. Mater., Jpn. (無機マテリアル),8,593-600(2001).
• 新藤斎,セッコウに見るナノの世界, J. Soc. Inorg. Mater., Jpn. (無機マテリアル), 8, 498-506(2001).

タイトルに関連する用語 (8件)： 微小領域 ,  モデリング ,  計測 ,  結晶 ,  高分子表面 ,  物性 ,  原子 ,  分子