電気化学エピタキシーによる光機能性単一分子ワイヤの構築

电化学外延构建光功能单分子线

• 批准号: 17029028
• 负责人: 坂口 浩司
• 金额: $ 2.62万
• 依托单位: Shizuoka University
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029028/
• 关键词: 電気化学; 表面化学; 分子ワイヤ

電気化学は液相中に溶解させた物質を外部電場で制御しながら基板に堆積させることが出来る有効なナノ構造構築法である。これまで電気化学的手法により金属や分子のナノワイヤの形成が報告されてきた。しかしながら単一分子レベルでの極微ワイヤ構造の作成には成功していない.我々は、電気化学を用い液相中で1本の導電性高分子を長さ・密度・方向・形を電気パルス印加により制御しながら大面積に形成させる新しい技術"電気化学エピタキシャル重合"を開発した。この技術はモノマー(分子細線原料)を含んだ電解質溶液中において、ヨウ素原子で表面修飾した原子平坦金属電極にパルス電圧を印加することにより、基板の表面原子配列に沿ってモノマーの逐次的な電解重合を起こさせ単一分子細線を形成させる原理に基づいている。チオフェンモノマーを含む電解質溶液中で電気化学エピタキシャル重合により生成した単一ポリチオフェンワイヤ列は、ヨウ素表面のある1軸に沿って成長した(1層あたりの高さ約3Å)。印加パルス数を増加させると、1層目がヨウ素-金(111)表面を覆った後、2層目が成長することが分かった。すなわちヨウ素-金(111)基板上の単分子層を鋳型にして、その上に分子ワイヤの成長が始まることを意味している。更に印加パルス数を増加させると(200パルス、約20層積層、膜厚7nm)、更に分子ワイヤの積層が1分子レベルで続き、1軸配向を維持したままの分子ワイヤ結晶構造が得られることが明らかになった。構造は1μmの広い面積で1方向に配列した高い配向構造を有することが分かった。

电化学是一种有效的纳米结构构建方法，允许溶解在液相中的材料在外部电场的控制下沉积在基底上。到目前为止，已经报道了使用电化学方法形成金属和分子纳米线。然而，我们还没有成功地在单分子水平上创造出超细线结构。我们利用电化学将电脉冲施加到液相中的单一导电聚合物，以改变其长度、密度、方向和形状。新技术“电化学外延聚合”可以在控制过程的同时形成大面积的区域。该技术基于在含有单体的电解质溶液（分子细线的原料）中，向表面用碘原子修饰的原子平板金属电极施加脉冲电压，从而沿着基板的表面原子排列依次电解单体。引起聚合形成单分子细线的原理。在含有噻吩单体的电解质溶液中通过电化学外延聚合产生的单聚噻吩线阵列沿着碘表面的一个轴生长（每层大约 3 Å 高度）。研究发现，通过增加施加的脉冲数量，在第一层覆盖碘金（111）表面后，第二层会生长。这意味着以碘金（111）基板上的单分子层为模板，分子线的生长开始于其上。当施加的脉冲数量进一步增加（200个脉冲，堆叠约20层，膜厚7nm）时，分子线在单分子水平上继续堆叠，从而形成保持单轴取向的分子线晶体结构。清除。发现该结构在1μm的宽阔区域内具有沿一个方向排列的高度取向结构。

项目成果

導電性高分子超極細線の開発

超细导电聚合物线材的开发

• 发表时间: 2006
• 期刊: TELECOM FRONTIER Techical Journal 53
• 作者: Ueno;K.;Matsubara;K.;Watanabe;M.;Takeoka;Y.;竹岡敬和他;竹岡敬和;坂口浩司;坂口浩司;坂口浩司
• 通讯作者: 坂口浩司

進化する有機半導体 8章ナノレベルの極微配線技術

不断发展的有机半导体第8章纳米级超细互连技术

• 发表时间: 2006
• 作者: B.Q.Xu;et al.;坂口浩司;坂口浩司(分担執筆)
• 通讯作者: 坂口浩司(分担執筆)

電気を流すプラスチックの超極細細線を作る

制造导电的超细塑料线

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電気学会技術報告,「ナノシステム創製を支える最新ナノテクノロジー」 1060
• 作者: Ueno;K.;Matsubara;K.;Watanabe;M.;Takeoka;Y.;竹岡敬和他;竹岡敬和;坂口浩司
• 通讯作者: 坂口浩司

単一導電性高分子細線の電気化学重合

单导电聚合物细线的电化学聚合

• 发表时间: 2006
• 期刊: 表面科学 27 (10)
• 作者: Ueno;K.;Matsubara;K.;Watanabe;M.;Takeoka;Y.;竹岡敬和他;竹岡敬和;坂口浩司;坂口浩司
• 通讯作者: 坂口浩司

次世代電子デバイスとして期待されるナノレベル細線の制御技術

有望用作下一代电子设备的纳米级细线控制技术

• 发表时间: 2005
• 期刊: 工業材料 53(9)
• 作者: B.Q.Xu;et al.;坂口浩司
• 通讯作者: 坂口浩司