光誘起トンネル電子移動を利用した分子素子の新しい走査プローブ顕微鏡による研究

使用新型扫描探针显微镜研究利用光诱导隧道电子转移的分子器件

基本信息

批准号：
05245204
负责人：
藤平正道
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々はアンテナ分子と電子受容体(A)、光受容体(S)、電子供与体(D)の三部位を持つA-S-D三っ組分子との混合単分子膜を形成することにより、天然の光合成と同様に光量子捕集と電荷分離とを分業する二種のサブユニットから成る「分子光ダイオード」の作製を検討してきた。この「分子光ダイオード」の効率向上のためにはS^*-A、S^*-D系の光誘起電子移動速度の距離依存性、エネルギーギャップ依存性を明らかにする必要がある。そこで本研究では、4)ピコ秒パルスレーザーを用いた蛍光寿命測定によるS^*-A、S^*-D系の光誘起トンネル電子移動速度の距離依存性を上記、1)、2)、3)の観点から検討する。5)STMのトンネル電流の距離依存性が試料金属表面とSTMチップ間に介在する単分子膜の電子状態、あるいは単分子膜と金属表面またはチップとの結合状態にどのように依存するかを解明する。本年度は特に以下の点について検討した。1.分子光ダイオードの効率向上のためにS^*-D系の光誘起電子移動速度の距離依存性を検討した。特に、フェロセンをD、ピレンをSとした二っ組両親媒性分子S-DについてS-D間の距離をS、D部位を結ぶアルキル鎖の長さを変えたものを種々合成し、これらのLB膜内での光誘起トンネル電子移動速度の距離依存性を調べた。2.分子との光接続のために、光STM用に開発されている光ファイバーの製造技術をさらに改良して、分子レベルでの二次元空間分解能を持つ近視野光学顕微鏡の開発を試みた。3.光ダイオード分子と絶縁性両親媒性分子との混合単分子膜を形成し、混合単分子膜内での混合状態をAFM・FFM・SSPMで観察し、製膜条件と機能性分子の膜内での分子レベルでの二次元配列形成との関連を検討している。

通过形成具有三个位点的A-S-d三元分子的天线分子的混合单层：电子受体（a），光感受器（S）和电子供体（D），我们研究了“分子光电二极管的产生”，由两种副二极管组成，这些二极管是由两个副二极管组成的，就像划分的照片分离和自然图像，以及自然图像。为了提高该“分子光电二极管”的效率，有必要阐明S^* - A和S^* - D系统中光诱导的电子传递速率的距离依赖性和能量差距依赖性。因此，在这项研究中，我们将通过荧光寿命测量在S^* - A和S^* - D系统中使用Picsecond脉冲激光器中的S^* - A和S^* - D系统中的距离依赖性，1），2），2）和3）。 5）为了阐明STM的隧道电流的距离依赖性如何取决于单层的电子状态，介入了样品的金属表面与STM芯片的金属表面之间，或单层和金属表面或芯片之间的粘结状态。今年，我们特别讨论了以下几点：1。为提高分子光二极管的效率，研究了S^* - D系统中光诱导的电子传递速率的距离依赖性。特别是，合成了具有二循环为d和pyrene的各种类型的两亲性分子S-D合成，其中S和D之间的距离被更改，并且连接D位点的烷基链的长度已更改，并且在这些LB膜内进行了光诱导的隧道电子传递的距离依赖性。 2。对于与分子的光学连接，我们进一步改进了用于光学STM开发的光纤的制造技术，并尝试在分子水平上开发具有二维空间分辨率的近场光学显微镜。 3。形成了光电二极管分子和绝缘分子的混合单层，并使用AFM，FFM和SSPM观察到混合单层内的混合状态，以及膜形成条件与在膜内的二维分子阵列的形成之间的膜形成条件与二维分子形成之间的关系。