QCM-D測定装置について

QCMとは?

QCMとは、Quartz Crystal Microbalanceの略称で、日本語では『水晶振動子マイクロバランス』と呼ばれています。

水晶の薄い切片から成る素子をセンサーとして用い、センサーを共振させたときに得られる周波数を連続的に観測しています。
周波数の変化を捉え続けることで、センサー表面の物質（膜）と、その表面上の液中に滞留したり動いている物質（分子）との間に生じる相互作用（表面に吸着したり、表面から脱離したり、といった現象など）を、リアルタイムに観測することができます。

QCM-Dの概要・特徴

一般的なQCM法では、センサーを共振させたときに得られる周波数を連続的に観測することで、周波数変化の係数「Δf」（fはfrequencyの意）のみを計測しています。

これに対して、Biolin Scientific社の『QCM-D法』では、Δfに加えて、センサーを共振させた後、瞬間的に共振を途中で止めることで、振動が段々と衰え、散って、消えていく様子（Dissipation ＝消散係数、または散逸）も観測しており、これをΔfに対し「ΔD」と呼んでいます。

QCM-D法においては、ΔfとΔDの両方を、同時かつ連続的に観測しており、Δfからだけでは測定できない粘弾性や、ソフト膜の膜厚といった測定を、ΔDを変換することで実施が可能になります。
粘弾性や膜厚が得られることで、センサー表面上の形成物質についての構造的な変化（硬い、または柔らかい）や、物理的な表面吸着量（厚み = nm)といった、より具体的かつ詳細な物質情報を知ることが可能になります。