Photochromism of diarylethene single molecules on metals and insulating films

二芳基乙烯单分子在金属和绝缘薄膜上的光致变色

• 批准号: 23760041
• 负责人: SHIMIZU Tomoko
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institute for Materials Science (2013)The Institute of Physical and Chemical Research (2011-2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760041/
• 关键词: 走査プローブ顕微鏡; フォトクロミック分子; 表面吸着; 自己組織化; ジアリールエテン; 光異性化反応; 表面界面物性; 単分子デバイス; 光化学反応

Using scanning tunneling and non-contact atomic force microscopies, we have investigated adsorption structure, electronic states, thermal stability and photo-reactivity of diarylethene at the single molecular level. On Cu and Au substrates, thermal stability is lost and closed-form isomer becomes more stable than the open-form, which is opposite to solution and single crystalline phases. This is because of the charge transfer between the molecule and metal, resulting in the ionization of the molecule. We also found that the molecule reacted with NaCl insulating film, and formed self-organized superstructure by the interaction between Na ion and molecular dipole. Photo-reaction did not occur, which suggests the necessity of, for example, tip-enhanced effect. Finally we succeeded in high-resolution AFM to image internal structure of the molecule.

使用扫描隧道和非接触原子力显微镜，我们研究了单个分子水平上日径二烯的吸附结构，电子状态，热稳定性和光反应性。在Cu和Au底物上，损失热稳定性，并且闭合形式异构体比固定形式更稳定，该式形式与溶液和单晶相反。这是因为分子和金属之间的电荷转移，导致分子的电离。我们还发现，该分子与NaCl绝缘膜反应，并通过NA离子和分子偶极子之间的相互作用形成自组织的超结构。没有发生照片反应，这表明例如，尖端增强效果的必要性。最后，我们成功地进行了高分辨率AFM，以图像分子的内部结构。

项目成果

Spatially resolved scanning tunneling luminescence

空间分辨扫描隧道发光

• 发表时间: 2013
• 作者: H. Imada;T. K. Shimizu;N. Yamamoto;Y. Kim
• 通讯作者: Y. Kim

Combined STM and non-contact AFM study of interfacial structure and electronic states of fluorinated fullerene monolayer on Au(111)

结合 STM 和非接触 AFM 研究 Au(111) 上氟化富勒烯单层的界面结构和电子态

• 发表时间: 2011
• 作者: T. K. Shimizu;J. Jung;T. Otani;H.Imada;M. Kawai;Y. Kim
• 通讯作者: Y. Kim

Geometrical and electronic structure of H2Pc on Au(111) and NaCl thin-film/Au(111)

Au(111) 和 NaCl 薄膜/Au(111) 上 H2Pc 的几何结构和电子结构

• 发表时间: 2013
• 作者: M. Imai;H. Imada;T. K. Shimizu;Y. Kim;M. Kawai
• 通讯作者: M. Kawai

Zn-doped GaAs(110)表面におけるSTM発光の定量解析

Zn掺杂GaAs(110)表面STM发射的定量分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 今田 裕;清水 智子;山本 直紀;金 有洙
• 通讯作者: 金 有洙

Combined STM and DFT Study of 2D Molecular Superstructure formation on Noble Metals

贵金属二维分子超结构形成的 STM 和 DFT 联合研究

• 发表时间: 2013
• 作者: T. K. Shimizu;J. Jung;Y. Kim
• 通讯作者: Y. Kim