種々の走査プローブ顕微鏡を用いた分子操作・加工による分子素子の製造と機能評価

使用各种扫描探针显微镜通过分子操纵和加工来制造和功能评估分子器件

基本信息

批准号：
08231222
负责人：
藤平正道
金额：
$ 1.47万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

a)A-S-D三組分子及びアンテナ分子の配向制御とドメイン形成昨年に引き続き、均一で安定な高配向性「超構造単分子膜」形成に関してはLangmuir-Blodgett(LB)膜の方法により、A-S-D三組分子の向きを揃えて単分子膜を形成できるかどうかを調べた。この目的のために2種類の構造を持つと考えられる多層膜の形成をヘテロLB膜形成装置を用い、一層おきにA-S-D三組分子を含む単分子膜を交互に積層した。タイプaではA-S-D三組分子のDの部位が空気側に、タイプbではAの部位が空気側に向いていると予想される。これらの膜の配向性の評価は走査表面電位顕微鏡で光照射時の光起電力を測定することによって行った。光起電力の測定結果は膜の配向性を強く支持している。さらにこの配向性の向上を図り、一分子層の単分子膜で十分な光起電力を発生させることにも成功した。「超構造」内のナノドメイン形成に関しては、A-S-D三組分子とアンテナ分子の混合単分子膜のドメイン形成を膜の自己組織化機能を利用して試みた。ここでは炭化水素鎖(HC)とフッ化炭素鎖(FC)を持つ両親媒性化合物の相分離機能をドメイン形成に利用した。これまでの研究から、アニオン性のHCとFCを持つ両親媒性化合物の混合単分子膜をポリイオンコンプレックス形成により作製すると、二階建て構造をとることが分かった。A-S-D三組分子はカチオン性、アンテナ分子はアニオン性両親媒性化合物であるので、HCを持つカチオン性とアニオン性の両親媒性化合物とFCを持つアニオン性の両親媒性化合物からなる3成分のLB膜を作製し、その構造をAFM、摩擦力顕微鏡、表面電位顕微鏡、SNOM及びSIMSを用いて検討した。また横並びの相分離構造を作る条件についても検討した。b)アンテナ分子と電荷分離三つ組分子の増感色素部位に相当する部位のみを有する両親媒性分子との混合単分子膜内でのエネルギー移動アンテナとして作用するビレン部位と増感色素であるアシル化ペリレン部位との間のエネルギー移動の効率を向上させるための条件を検討した。

a）A-S-D三联体分子和天线分子的取向控制和区域形成从去年开始，我们将使用Langmuir-Blodgett（LB）薄膜方法来形成均匀且稳定的高度取向的“超结构单分子层”，我们研究了是否可能。通过排列分子形成单层。为此，我们使用异质LB成膜装置来形成被认为具有两种结构的多层膜，并且将包含A-S-D三元组的单分子膜交替堆叠在每隔一层上。在a型中，A-S-D三重态分子的D部分预计面向空气侧，而在b型中，A部分预计面向空气侧。通过使用扫描表面电位显微镜测量光照射时的光伏力来评价这些膜的取向。光伏测量有力地支持了薄膜的方向。此外，通过改善该取向，他们成功地用单层单层膜产生足够的光伏力。关于“上层结构”内纳米域的形成，我们尝试利用薄膜的自组装功能在 A-S-D 三联体分子和天线分子的混合单层中形成域。在这里，我们利用具有烃链（HC）和氟碳链（FC）的两亲性化合物的相分离功能来形成域。先前的研究表明，当通过聚离子络合物形成制备两亲性化合物与阴离子HC和FC的混合单层时，它形成两层结构。由于A-S-D三联体分子是阳离子化合物，而天线分子是阴离子两亲化合物，因此制备了由带HC的阳离子和阴离子两亲化合物和带FC的阴离子两亲化合物组成的三组分化合物并制备了它们。使用 AFM、摩擦力显微镜、表面电势显微镜、SNOM 和 SIMS 对结构进行了研究。我们还研究了创建水平相分离结构的条件。 b) 天线分子和两亲性分子的混合单层内的能量转移，该两亲性分子仅具有与电荷分离三重态分子的敏化染料位点相对应的位点。联烯位点充当天线，并且酰化是敏化染料We。研究了提高苝部分之间能量转移效率的条件。