化学修飾探針を用いる走査型トンネル顕微鏡

使用化学修饰探针的扫描隧道显微镜

基本信息

批准号：
08874098
负责人：
梅澤喜夫
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08874098/
关键词：
STM チオール誘導体分子間相互作用自己集合単分子膜 HOPG基板

项目摘要

1.電気化学STMの立ち上げを行った。その際、電気化学モードでの測定で必要な、STM探針の絶縁法についていくつか検討し、アピエゾンワックスを用いる方法が良いことがわかった。STM探針に修飾する予定のアルキル鎖長の異なる3種類のフェロセン誘導体の合成を現在行っている。HOPG基板上に長いアルキル基を有するオクタデカノール(C_<18>H_<37>OH)、オクタデシルクロリド(C_<18>H_<37>Cl)、ステアリン酸(C_<18>H_<37>COOH)、ステアリルアミン(C_<18>H_<37>NH_2)の単分子膜を形成させ、これらを金製の探針を用いてSTMにより観測した。その結果ステアリルアミンではそれほど高い分解能でのイメージが観測されなかったが、その他の3種類では原子分解能に近い明瞭なイメージが得られた。ただし、これらの物質ではアルキル鎖部分と官能基部分との間でコントラストはほぼ同じだった。3.の試料に対し、チオールの誘導体を金製の探針に自己集合法で吸着させた化学修飾探針を用いてSTM測定を行った。その結果、チオフェノール、4-ヒドロキシチオフェノールを修飾した探針では、何も修飾しない探針と同様なイメージが観測されたが、4-メルカプトピリジンおよび4-アミノチオフェノールを修飾した探針を用いると、オクタデカノールの単分子膜において、水酸基と思われる部分が強調されたイメージが得られた。この結果は、探針に修飾した分子と基板上の分子との相互作用(水素結合と思われる)に基づき、官能基の部分でトンネル電流が流れやすくなったことに起因していると思われる。ただし、この現象については、今後さらに検討する予定である。

1。电化学STM。目前，我们研究了电化学模式中测量所需的一些STM探针绝缘方法，发现使用Apieson Wax的方法很好。我们目前正在合成三种二锡衍生物，其烷基链长度不同，这些烷基链长度旨在将其修改为STM探针。 Monolayers of octadecanol (C_<18>H_<37>OH), octadecyl chloride (C_<18>H_<37>Cl), stearic acid (C_<18>H_<37>COOH), and stearylamine (C_<18>H_<37>NH_2) having long alkyl groups were formed on the HOPG substrate, and these were observed by STM using a gold 探测。结果，硬脂胺没有以非常高的分辨率观察图像，但是其他三种类型的图像几乎使图像接近原子分辨率。但是，在这些材料中，烷基链部分与功能部分之间的对比大致相同。使用化学修饰的探针在3中对样品进行了STM测量，其中使用自组装方法将硫醇衍生物吸附在金探针上。 As a result, the same image as the probe that has modified thiophenol and 4-hydroxythiophenol was observed as the probe that has not modified anything, but using the probe that has modified 4-mercaptopyridine and 4-aminothiophenol gave an image in which the portions that appear to be hydroxyl groups were emphasized in the monolayer of octadecanol.该结果被认为是由于修改为探针的分子与底物上的分子之间的相互作用（大概是氢键）引起的，这使得隧道电流易于流过功能基。但是，将来将进一步考虑这种现象。