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固体表面上での機能性分子ナノ構造とその機能発現

Research Project

Project/Area Number 16686004
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Thin film/Surface and interfacial physical properties
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

横山 崇  横浜市立大学, 国際総合科学研究科, 準教授 (80343862)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥28,600,000 (Direct Cost: ¥22,000,000、Indirect Cost: ¥6,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2005: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2004: ¥21,970,000 (Direct Cost: ¥16,900,000、Indirect Cost: ¥5,070,000)
Keywords分子ナノ構造 / 走査型トンネル顕微鏡 / 超分子薄膜 / 走査型トンネル顕微 / 超分子
Research Abstract

水素結合性を有するカルボキシル基を付加したポルフィリンをAu(111)基板上で自己組織化させた単一分子膜を超分子テンプレートとし,異種分子(C60)を付加することを試みた.超分子テンプレートは,C60を付加することでポルフィリン分子のコンフォメーションが変化し,隙間をあけてC60を取り込むことが明らかになった.このことは,超分子テンプレートに異種分子を選択的に取り込める可能性を秘めており,Advanced Materials誌に掲載された.さらに,分子間の斥力を利用して分子ナノ構造を形成させる新しい試みも行った.斥力は大きな双極子モーメントを持つIrPPY分子を用い,Cu(111)基板上で単分散させることに成功した.さらに,最近接分子間距離の分布をとることで斥力ポテンシャルを定量的に算出し,分子同士の双極子相互作用に加え,基板に形成し1たイメージ双極子によって斥力が大きくなっていることを明らかにした.この結果は,Physical Review Letters誌に掲載予定である.また,基板上に形成した分子ナノ構造からの発光を得るために,導電性光ファイバーをSTM探針として使ったPhoton-emission STMの立ち上げも行った.GaAs基板をテスト試料として用い,STMで原子分解能が得られることを確認した.5pAという小さな電流でもトンネル電流励起の発光が検出できることを明らかにし,発光分光によってGaAsのバンドギャップに相当する発光であることを確認した.今後,分子ナノ構造からの電子励起発光について明らかにしていく予定である.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2007 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (10 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Interstitial accommodation of C60 in a surface-supported supramolecular network2007

    • Author(s)
      F.Nishiyama, T.Yokoyama et al.
    • Journal Title

      Advanced Materials 19

      Pages: 117-117

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Layer-by-layer growth of porphyrin supramolecular thinfilms2006

    • Author(s)
      F.Nishiyama, T.Yokoyama et al.
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 88

      Pages: 353113-353113

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct identification of confromational isomers of adsorbed oligothiophene on Cu(100)2006

    • Author(s)
      T.Yokoyama et al.
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B 110

      Pages: 18130-18130

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Supramolecular aggregates with controlled size and shape formed on solid surface2005

    • Author(s)
      T.Yokoyama et al.
    • Journal Title

      Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology

      Pages: 3775-3775

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] ポルフィリンの表面配置2005

    • Author(s)
      横山士吉, 横山崇他
    • Journal Title

      ナノマテリアルハンドブック

      Pages: 571-571

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 有機分子によるナノメートルサイズ構造の構築とその観察2005

    • Author(s)
      鈴木仁, 横山崇他
    • Journal Title

      情報通信研究機構(NICT) 季報 50

      Pages: 103-103

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Interchain coupling of degenerated quasi-one-dimensional indium2005

    • Author(s)
      S.Kurata, T.Yokoyama
    • Journal Title

      Physical Review B 71

      Pages: 121306-121306

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 機能性分子の選択的自己組織化とナノ構造2005

    • Author(s)
      横山 崇
    • Journal Title

      機械の研究 57

      Pages: 61-61

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Conformation Selective assembly of carboxyphenyl substituted porphyrins on Au(111)2004

    • Author(s)
      T.Yokoyama et al.
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics 121

      Pages: 11993-11993

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quantitative analysis of long-range interactions between adsorbed dipolar molecules on Cu(111)

    • Author(s)
      T.Yokoyama et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters (印刷中)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Book] 表面物性工学ハンドブック 第2版2007

    • Author(s)
      横山崇(分担執筆)
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      丸善
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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