ラマン分光(CryLas社アプリケーションノート)

CryLaS

CryLaS社小型&低ノイズレーザーシステムによるラマン分光法の例をご紹介。

CryLaS社のレーザーシステムは、科学研究、医療・生物学、半導体、工業などの市場において、多くのアプリケーションで幅広く使用されています。コンパクトで低ノイズのレーザーは、長期的な安定性に優れており、要求の厳しいアプリケーションに最適です。通常、蛍光は300nmよりも長い波長でのみ検出されます。そのため、270nm以下の励起波長を用いたUVラマン分光法は、蛍光を含まないラマンスペクトルを得るための非常に有望な手法です。

多価超分子リガンドによるタンパク質ロイシンジッパーのカルボキシル基の分子認識:紫外共鳴ラマン分光法による残基特異的、高感度、かつラベルフリーでの証明

紫外共鳴ラマン(UVRR)分光法は、選択的かつ高感度で、標識を必要としない振動分光法です。ここでは,UVRRを用いて,多価超分子リガンドと,多くのタンパク質のα-ヘリカル構造モチーフであるロイシンジッパーの酸性残基との間の認識を探ることができることを概念的に示しています。通常,蛍光は300 nmよりも長い波長でしか検出できないため,270 nm以下の励起波長を用いたUVラマン分光法は,蛍光を含まないラマンスペクトルを得るための非常に有望な手法です。


 
Molecular recognition of carboxylates in the protein leucine […]: residue-specific, sensitive and label-free probing by UV resonance Raman spectroscopy, 2018

顕微ラマン分光法による走査型熱顕微鏡チップの温度分布の調査

本研究では,抵抗体である金属チップを内蔵したピエゾ抵抗シリコンカンチレバーの熱的挙動の解析を行いました。電源を使用した場合の先端部の温度分布を決定するために、顕微ラマン分光法を使用しました。2種類の異なる励起波長、特に可視光と紫外線のスペクトル範囲を適用しました。異なる励起波長を適用することで、光のシリコンへの浸透深さが大きく異なるので、材料の異なる深さからの情報が検出されます。顕微ラマン分光法で得られた結果は、2つのポイントにまとめることができます。1つ目は、導電性トラックの近傍でのみ、温度の上昇が観察されたこと。第2に、シリコン/二酸化ケイ素の界面付近のシリコン基板の薄層では、大きな温度上昇は見られませんでした。測定された温度分布は、有限要素法を用いて計算された理論的なシミュレーションや、サーマルイメージングから得られたデータと比較されています。計算された熱効果は次のように要約されます。導電性トラックの温度は環境の温度より11K上昇し、トラック近傍のシリコンは9K上昇しました。サーマルイメージングから得られたカンチレバーの温度上昇は、約12Kに等しい値をとりました。

 

Temperature distribution in Scanning Thermal Microscopy tip investigated with micro-Raman spectroscopy, 2016

XPSおよびラマン分光法を用いたTa-Cコーティング中のsp3分率の測定法

本論文では,電磁べネチアンブラインドプラズマフィルタを用いたパルス真空アーク蒸着法で成膜した厚さ20~280nmの四面体アモルファスカーボン膜(ta-C)の構造に関する研究結果を紹介します。可視光ラマン分光法と紫外光ラマン分光法を用いて得られた相構造解析の結果は、合成された炭素薄膜の表面に、最小限の数の微粒子が存在するかどうかに強く依存することがわかりました。蒸着膜中の微粒子の存在は、測定データの精度に大きな影響を与え、次にID/IG, IT/IG比の計算やGピーク分散の測定に用いられました。その結果、蒸着膜中のsp³-bondsの含有量が大きく異なることが分かりました。

 
Determination of sp fraction in ta-C coating using XPS and Raman spectroscopy, 2016

可視光および紫外光下でのラマン分光法によるL(+)-アスコルビン酸の研究

L(+)-アスコルビン酸とジデプロトン化アニオン(AH-およびA2-)のラマン分光測定をレビューし、229, 244, 266, 488, 532 nmのいくつかの波長での新しい測定結果を報告します。結果はアスコルビン酸とアニオンのいくつかの構造に対する6-311++G(d,p)基底を用いた新しいDFT/B3LYP量子化学計算によって解釈されています。ラマンスペクトルは,溶液がアルカリ性のときの蛍光を避けるために、酸素の少ない環境でNaOH塩基を用いた滴定中に測定しました。水溶液中のアスコルビン酸の紫外(UV)吸収帯(約247nm)は、環状C-C伸縮モード(Bと呼ばれる)の強い共鳴増強(約1692cm-1)を引き起こすことがわかりました。アスコルビン酸モノアニオンは、約264.8 nmで吸収され、同じ環状C-C結合伸縮モードのラマン共鳴増強を示したが,これは約1591 cm-1にダウンシフトしていました。最後に、アスコルビン酸ジ・アニオンは、約298.4 nmに吸収を示し、モル吸光係数は約7,000 L mol-1 cm-1であり、約220 nm以下に吸収を示しました。紫外光(244nmおよび266nm)を照射すると、強塩基性溶液では約1556cm-1に顕著なラマン共鳴増強が見られ、229 nmの紫外線で励起した場合、A2-では比較的弱いプレレゾナンス増強が見られ、通常の可視光ラマンスペクトルと同様に水バンドが観測されました。
 
Investigation of L(+)-Ascorbic acid with Raman spectroscopy in visible and UV light, 2014
 

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