Molecular-scale investigations on interfacial molecular adsorption structures by high-speed three-dimensional scanning force microscopy with an environmental control system
アイテムタイプ
報告書 / Research Paper
言語
日本語
キーワード
原子間力顕微鏡, 分子吸着構造, 界面構造, 水和構造
キーワード(英)
Thin film, Surface and interfacial physical properties
本研究では、３次元走査型力顕微鏡（3D-SFM）による原子スケール３次元水和構造計測の速度を、従来の１分／像から３秒／像まで格段に高速化させた。さらに、密閉セルや溶液置換機能などの環境制御機能を付加した。一方、開発した密閉セルを使って、揮発性のあるメタノール－水混合液中でのグラファイト表面における分子吸着構造計測を実現した。また、溶液置換機能を使って、界面活性剤であるCTAB分子のサファイア上における吸着構造の溶液濃度依存性を明らかにした。以上の通り、本研究により、3D-SFMによる分子吸着解析技術の実用性・有用性を大幅に改善することができた。
In this study, we have improved the speed of three-dimensional scanning force microscopy (3D-SFM) imaging of an atomic-scale 3D hydration structure from 1 min/image to 3 s/image. In addition, we added closed cell and fluid-exchange function to the 3D-SFM system. With this improved setup, we performed imaging of various molecular adsorption structures. For example, we imaged methanol adsorption structures on a graphite surface in a volatile methanol-water mixture. We also imaged adsorption structures of surfactants (CTAB) and their concentration dependence was investigated by the fluid exchange system. These results demonstrate that usability and effectiveness of the developed 3D-SFM system for 3D molecular adsorption structure analysis.
環境制御型高速3次元力顕微鏡による界面分子吸着構造の分子スケール解析
.png)
FR-PR-FUKUMA-T-kaken 2020-23p.pdf
(705.69KB)
