低次元二成分系分子集合体の構造と電子物性

低维二元分子组装体的结构和电子性质

基本信息

批准号：
10F00367
负责人：
解良聡
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

固体表面における有機分子の織りなす低次元超格子構造の二次元ネットワーク構造ならびにその電子状態を高分解能光電子分光法により直接評価し、新奇な量子構造体であるナノスケール分子界面の電子機能性を議論することを目的とした。弱い相互作用の物理となる分子基板間相互作用について直接的な証拠を得るために、二次元角度分解紫外光電子分光実験を行いAu(111)上のClAlフタロシアニン配向膜における分子軌道可視化実験に挑戦した。Au(111)の表面電子構造が低温において吸着分子との相互作用の変化により顕著に変調を受けていることが分かった。配向制御膜の高精度分光手法により、今後有機界面における電子状態の詳細な議論における新たな展開が期待される。さらに上記界面電子状態変化のより詳細な理解のため、密度汎関数理論による界面状態の第一原理計算(VASPコード)シミュレーションを行った。比較のために平面骨格で対称性の高いCuフタロシアニン/Au(111)界面についての計算は完了し、現在CIAIフタロシアニン/Au(111)についての計算を進めている。尚、本プログラムの終了後、上記関連課題についての最終的な結論を得るべく、グラーツ工科大学へ2か月短期滞在し研究を継続した。以上の成果を踏まえ、今後、弱い分子間相互作用により発現する低次元有機超格子構造の光・電子機能性の根源を理解するための第一歩が開かれたといえる。

我们将利用高分辨率光电子能谱直接评估固体表面上有机分子编织的低维超晶格结构的二维网络结构及其电子态，并讨论纳米级分子界面的电子功能性，这是一种新颖的量子界面目的是为了。为了获得分子-基底相互作用（弱相互作用的物理原理）的直接证据，我们进行了二维角分辨紫外光电子能谱实验，并尝试可视化 Au(111) 上 ClAl 酞菁取向薄膜中的分子轨道。研究发现，低温下 Au(111) 的表面电子结构受到与吸附分子相互作用的变化的显着调节。用于取向控制薄膜的高精度光谱技术有望在有机界面电子态的详细讨论中带来新的发展。此外，为了更详细地理解上述界面电子态的变化，我们利用密度泛函理论对界面态进行了第一性原理计算（VASP代码）模拟。作为比较，具有平面骨架的高度对称的Cu酞菁/Au(111)界面的计算已经完成，CIAI酞菁/Au(111)界面的计算目前正在进行中。完成这个项目后，我在格拉茨理工大学呆了两个月继续我的研究，以便对上述相关问题得出最终结论。基于上述结果，可以说已经迈出了理解通过弱分子间相互作用表达的低维有机超晶格结构的光学和电子功能起源的第一步。