変位電流法による機能性有機2分子接合膜の分極・電子移動およびその緩和機構

位移电流法功能有机双分子结膜的极化和电子转移及其弛豫机制

基本信息

批准号：
05855040
负责人：
久保田徹
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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

本研究は、自発分極を持つ分子のへテロ2分子膜及び、電子供与・授与性基を持つ分子の積層2分子膜の熱刺激変位電流スペクトルの測定により、極性2分子膜の分極現象及びその熱緩和過程の研究を行った。また界面分極現象の最小単位である積層2分子膜間の電子移動現象を、光刺激により電極に誘導される変位電流の測定により、2分子層間の電子移動・緩和過程を研究した。1.自発分極を有する分子のへテロ2分子膜の作製およびその熱刺激変位電流測定自発分極を持つ分子には、基本的な構造を持つ直鎖系の分子であるアラキン酸(C20)とオクタデシルアミン(ODA)用い、各単分子膜の熱刺激変位電流の測定を行った。この測定により、C20とODA単分子膜では分極方向が反対であること、その熱緩和の状態が異なることなどの、単分子膜の分極現象を明かとした。さらに、これら2分子のへテロ2分子膜を作製し、その熱刺激変位電流の測定を行なった結果、積層構造の違いによる結果が見られ、分子膜間でのプロトン移動が示唆された。2.電子供与・授与性2分子積層膜の作製およぴIETS測定による分子接合形成の確認電子供与・授与性2分子積層膜電子素子として、ポルフィリン環を導入したポリイミド(PORPI)を絶縁体である(PI)で挟んだ素子を用いた。そして外界からの刺激の導入として光照射を行ない、液体へリウム温度での素子の微分抵抗を測定した。しかし、光照射による電荷移動、量子準位などの変化を観測するには至らなかった。また、作製した機能性分子膜の2層積層膜の分子膜間の電子移動検出を、光刺激変位電流測定により行なった。その結果、2分子間の電子移動は確認されたが、その詳細な検討(移動速度,反応過程)には至らなかった。今後は、2層積層LB膜の電子移動現象を中心に分子膜接合に関する基礎を固め、分子素子応用への知見を得ていきたい。

在本研究中，我们通过测量具有自发极化的分子的异质双层和具有供电子/供电子基团的分子的层状双层的热刺激位移电流谱来研究极性双层的极化现象，并对热弛豫过程进行了研究。我们还通过测量光刺激在电极中感应的位移电流，研究了双层（界面极化的最小单位）之间的电子转移和弛豫过程。 1. 自发极化分子异双层膜的制备及热刺激位移电流的测量自发极化分子包括花生酸（C20）和十八烷基，它们是具有基本结构的线性分子各单层的热刺激位移电流。使用胺（ODA）进行测量。该测量揭示了单层的偏振现象，包括C20和ODA单层之间的偏振方向相反以及它们的热弛豫状态不同的事实。此外，制作这两种分子的异质双层膜并测量其热刺激位移电流的结果发现，结果是由于堆叠结构的差异造成的，这表明分子膜之间存在质子转移。 2.供电子/供电子性双分子层压膜的制作以及通过IETS测定确认分子连接的形成供电子/供电子性双分子层压膜作为电子器件，使用导入有卟啉环的聚酰亚胺(PORPI)作为绝缘体。使用夹在某些（PI）之间的元素。然后施加光照射以引入来自外界的刺激，并测量该元件在液氦温度下的微分电阻。然而，不可能观察到光照射引起的电荷转移或量子能级的变化。此外，通过光刺激位移电流测量来检测两层堆叠的功能性分子膜的分子膜之间的电子转移。结果，确认了两个分子之间的电子转移，但无法进行详细的研究（转移率、反应过程）。未来，我想巩固分子膜键合的基础知识，重点研究两层堆叠LB膜中的电子转移现象，并获得分子器件应用的知识。