Fabrication of Metallic Architectures for precise control of energy conversion

制造金属结构以精确控制能量转换

基本信息

  • 批准号:
    16205026
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 32.36万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In this project, we have fabricated structurally well-defined metallic nano-architectures that are capable of energy conversion among thermal, photon, kinetic, and electro-chemical energies. Especially, we have concentrated three subjects below. First is a controlling of an electron conduction process in a metal atomic wire. In the atomic wire connected by a single atom junction, electron conduction characteristics can be controlled by external electro-chemical energy. We have succeeded in controlling of energy-and spin-selective electron conduction based on the electro-chemical potential at both electrode of the junction. Additionally, an in-situ measurement of vibrational spectrum has clarified the insertion process of a small molecule in the junction. Second is a conversion of photon energy to molecular vibration energy. To realize an effective conversion, we focused locally enhanced electric field around metal nano-architecture. Electrons in the architecture collectively oscillate by a light-irradiation with resonant energy. This causes highly enhanced electric field around the architecture. By measuring a Raman scattering signal from a single molecule situating at a close proximity of the architecture, we have found that the scattering cross-section was increased by the order of 10^10 compared with normal Raman process. Third is a controlling a molecular diffusion energy by using of metallic architecture. Two-dimensional array of metallic nano-architecture has demonstrated rectification ability concerning a collective flow of a molecular assembly. These research results in the present project will offers new molecular/electron manipulation, rectification, and detection systems in a future nano-devices.
在这个项目中,我们制造了结构明确定义的金属纳米架构,这些金属纳米架构能够在热,光子,动力学和电化学能量之间进行能量转化。特别是,我们将三个主题集中在下面。首先是控制金属原子电线中电子传导过程的控制。在通过单个原子连接连接的原子线中,可以通过外部电化学来控制电子传导特性。我们成功地基于连接电极的电化学电势来控制能量和自旋选择性电子传导。另外,振动光谱的原位测量阐明了连接中小分子的插入过程。其次是光子能量转换为分子振动能。为了实现有效的转换,我们集中了金属纳米体系结构周围的本地增强电场。结构中的电子通过具有共振能量的光辐射统一振荡。这会导致建筑周围高度增强的电场。通过测量从建筑物近距离接近的单个分子中测量拉曼散射信号,我们发现与正常拉曼过程相比,散射横截面增加了10^10。第三是使用金属结构来控制分子扩散能。金属纳米架构的二维阵列表明了有关分子组装的集体流动的整流能力。本项目中的这些研究结果将在未来的纳米设备中提供新的分子/电子操作,纠正和检测系统。

项目成果

期刊论文数量(133)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Characteristics of Scattering Photons from a Single SERS Active Site
单个 SERS 活性位点散射光子的特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yusuke;KAWAKAMI;村越敬;Y. Ishii;村越敬
  • 通讯作者:
    村越敬
Fabrication of Sustainable Au Mono-atomic Wire showing Conductance Quantization in Solution
可持续金单原子线的制造在溶液中显示电导量子化
規則配列金属ナノゲートによる自発展開脂質二分子膜内での分子分別
使用规则排列的金属纳米门在自发展开的脂质双层膜内进行分子分离
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Ogasawara;K. Asamura;T. Mukai;Yoshiro Hirayama;並河 英紀
  • 通讯作者:
    並河 英紀
電子密度の制御された単一単層カーボンナノチューブの光応答
电子密度受控的单壁碳纳米管的光响应
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    D.Shindo;et al.;岡崎健一
  • 通讯作者:
    岡崎健一
Control of the Structure of Self-Spreading Lipid Membrane by Changing Electrolyte Concentration
通过改变电解质浓度控制自扩散脂质膜的结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y.Sawai;H.Nabika
  • 通讯作者:
    H.Nabika
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