杉本 宜昭原子間力顕微鏡による単一原子の化学識別 41Yoshiaki SUGIMOTO北川 文彦金属ナノクラスター類のサイズ分析法の開発 42Fumihiko KITAGAWA(2015年採択)Chemical identification of single atoms by atomic force microscopy (Project 2015)(2016年採択)Development of Size-Separation Method for Metal Nanoclusters (Project 2016)41skeleton formation which is the research subject of the biological field, we approached from special knowl-edge in strength and fracture of materials mechanical engineering of mechanical engineering field. In addi-tion, creation of hydroxyapatite to be used as an artificial bone material from the coral skeleton which made by calcium carbonate was planned also. As a result, we succeeded in creating porous hydroxyapatite by coral skeleton.原子間力顕微鏡（AFM）を用いた化学結合力測定による単一原子の元素同定が期待されている．これが実現すると，構成原子・欠陥・ドーパントが重要な役割を果たす触媒や微細化されたトランジスタなど，広い範囲の応用につながる．これまで，Si基板のIn,Sn,PbといったIII,IV族の元素同定を達成していたが，Oなど他の元素への展開が阻まれていた．そこで本研究では，より適用範囲が広い元素同定法を提案した．この手法は，AFMによる化学結合エネルギーの測定に基づいている．ポーリングの理論によって，実験結果を解析することにより，化学結合エネルギーのイオン性から電気陰性度が，共有結合性から元素が同定できることがわかった．Atomic force microscopy (AFM) has accomplished single-atom chemical identification by force spectrosco-py. The technique covers a wide range of applications such as catalysis and the operation of atomic-scale transistor, where the functional properties are tailored by constituent atoms, defects, adsorbates and dopants. So far the chemical identification has been achieved on the Si surfaces with substitutional III and IV group elements such as In, Sn, and Pb. Despite of these successes, it has not been unambiguous whether the chemi-cal identification method is applicable to other elements such as O. Here, we will present more versatile methodology for single-atom chemical identification by AFM. The new method is based on the scatter plots of bond energies acquired on target atoms and reference Si atom on the surfaces with different AFM tips. Us-ing Paulingʼs equation for polar covalent bond, we could separate the covalent and ionic energies. While electronegativity values for relevant atoms can be estimated from the ionic part, the covalent part represents the 'fingerprints' of the chemical identities.本研究では，分子量が大きく，水に不安定な金属ナノクラスターの高性能分析を達成するために，非水系溶媒を用いるキャピラリー電気泳動におけるキャピラリーゲル電気泳動の適用について検討を行った．この非水系キャピラリーゲル電気泳動 (NACGE) においては，poly(vinyl alcohol) (PVA) およびhy-droxypropyl methylcellulose (HPMC) をdimethyl sulfoxide (DMSO) に溶解したポリマー溶液を泳動液として用いた．さらに，PVA鎖同士の絡み合いを促進するために，リチウムイオンを添加した．このDMSO溶液を泳動液として用い，ポリマーの分子量やけん化度，添加するリチウムイオン濃度などが分離に及ぼす影響について検討を行った．その結果，NACGEによる標準単核金属錯体および四核鉄ナノクラスターの良好な分離を達成した．
元のページ ../index.html#45