光応答機能分子による単電子伝達挙動の制御

使用光响应功能分子控制单电子转移行为

• 批准号: 09740523
• 负责人: 村越 敬
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740523/
• 关键词: クーロンプロッケード; 単電子伝達; 自己組織化; 単分子層形成; トンネル障壁; 金属微粒子; 半導体微粒子; 電気化学電位制御; クーロンブロッケード

1. 機能性単分子膜の調製:原子レベルで平滑な金属蒸着膜を用い、長鎖アルカン、長鎖芳香族チオール分子の自己組織膜の形成法を検討した。良好なトンネル障壁特性を有する単分子層の形成法を確立するとともに分子鎖長とトンネル透過特性との相関を検討した。2. 粒径数nmの金属・半導体ナノクラスターの調整:液相中において粒径、結晶系の制御された金属あるいは化合物半導体クラスターの調製法を確立した。特に金クラスターについては新しい光化学反応による無電解メッキ法を開発しナノサイズでの構造制御を可能とした。3. MINIM接合形成と電子伝達特性の評価:上記手法を組み合わせ各構成単位によってMINIM接合を形成し、その電位-電流曲線の測定を行った。微弱電流の測定技術を確立すると同時に接合の等価回路解析を行った。4. 電気化学STMによる接合の溶液内観察:上記の手法に従い調製された自己組織化膜/金属ナノクラスター接合を溶液内で形成し、電気化学STMによる構造評価を試みた。特に新しいトンネル分光法として走査型トンネル顕微鏡の探針の位置を変化させる手法を開発し、接合の特性評価を行った。上記の検討によりナノデバイス形成に必須の溶液内での金属超微結晶の構造制御とその表面での有機分子配列制御のための基本的な知見が得られた。ナノ微結晶/配列有機分子複合系を用い、金属/有機単分子膜/導電性ナノクラスター/有機単分子膜/金属電極構造から成るMINIM接合を形成し単電子電子伝達制御のための基本的技術を確立した。

1.功能单层的制备：利用原子级光滑的金属气相沉积薄膜，我们研究了长链烷烃和长链芳香硫醇分子自组装薄膜的形成。我们建立了一种形成具有良好隧道势垒性能的单分子层的方法，并研究了分子链长度与隧道渗透性能之间的相关性。 2. 数纳米级金属/半导体纳米团簇的制备：我们建立了一种在液相中制备可控粒径和晶系的金属或化合物半导体团簇的方法。特别是，对于金簇，我们开发了一种利用新的光化学反应的化学镀方法，使得在纳米尺度上控制结构成为可能。 3.MINIM结形成和电子转移特性的评价： 结合上述方法，使用各构成单元形成MINIM结，并测量它们的电位-电流曲线。在建立微弱电流测量技术的同时，我们分析了结点的等效电路。 4.通过电化学STM观察溶液中的结：将根据上述方法制备的自组装薄膜/金属纳米团簇结在溶液中形成，并尝试通过电化学STM进行结构评估。特别是，我们开发了一种新的隧道光谱方法，可以改变扫描隧道显微镜探针的位置，并评估结的特性。上述研究为控制溶液中金属超细晶体的结构和控制其表面有机分子的排列提供了基础知识，这对于纳米器件的形成至关重要。建立了利用纳米晶/有机分子阵列复合体系形成由金属/有机单层/导电纳米团簇/有机单层/金属电极结构组成的MINIM结来控制单电子电子转移的基础技术。

项目成果

Hiroaki Fujiwara et al.: "Effect of Surface Structures on Photocatalytic CO2 Reduction using Quantized CdS Nanocrystallites" J.Phys.Chem.B. 101. 8270-8279 (1997)

Hiroaki Fujiwara 等人：“表面结构对使用量子化 CdS 纳米晶光催化 CO2 还原的影响”J.Phys.Chem.B。

Kei Murakoshi et al.: "Preparation of Size-controlled Hexagonal CdS Nanocrystallites and Their Microscopic Surface Structure" J.Chem.Soc., Faraday Trans.94. 579-586 (1998)

Kei Murakoshi 等人：“尺寸控制的六方 CdS 纳米微晶的制备及其微观表面结构”J.Chem.Soc.，Faraday Trans.94。

Kei Murakoshi et al.: "Phase Transition of ZnS Nanocrystallites Induced by Surface Modification at Ambient Temperature and Pressure Confirmed by Electron Diffraction" J.Chem.Soc.,Chem.Comm.3. 321-322 (1998)

Kei Murakoshi 等人：“由电子衍射证实的环境温度和压力下表面改性诱导的 ZnS 纳米微晶的相变”J.Chem.Soc.，Chem.Comm.3。

Kei Murakoshi et al.: "Control of Surface Coverage and Solubility of Thiophenolate-Capped CdS Nanocrystallites" J.Collid Interface Sci.203. 225-228 (1998)

Kei Murakoshi 等人：“硫代酚盐封端的 CdS 纳米晶体的表面覆盖度和溶解度的控制”J.Collid Interface Sci.203。