Imaging and control of single-molecule light emission by scanning tunneling microscope

• Project/Area Number: 19760025
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Thin film/Surface and interfacial physical properties
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: UEMURA Takafumi Osaka University, 大学院理学研究科, 特任研究員 (30448097)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,480,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2008: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2007: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: 走査プローブ顕微鏡 / プラズモン / 発光 / 有機EL / 走査トンネル顕微鏡 / 蛍光発光 / 単一分子発光 / プラズモン増強 / 自己組織化膜 / フタロシアニン / ポルフィリン

Research Abstract

本研究課題では、単一分子の発光現象の観測・制御を目標として研究を行った。走査トンネル顕微鏡を用いて単一分子を観測しながら、単一分子からの非常に微弱な発光を検出可能にするために、プラズモン増強効果による発光増幅効果を応用し、単一分子からの発光現象の観測に成功した。また、この結果を応用し、将来のディスプレイ・照明デバイスとして期待される有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率の向上に成功した。

Research Products

• [Journal Article] Spatially Resolved Detection of Plasmon-Enhanced Fluorescence using Scanning Tunneling Microscopy (2008)
  • Author(s): T. Uemura, M. Akai-Kasaya, A. Saito, M. Aono and Y. Kuwahara
  • Journal Title: Surface and Interface Analysis 40 Pages: 1050-1053
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatially Resolved Detection of Plasmon-Enhanced Fluorescence using Scanning Tunneling Microscopy (2008)
  • Author(s): T. Uemura
  • Journal Title: Sur-face and Interface Analysis 40 Pages: 1050-1053
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electronic functionalization of solid-to-liquid interfaces between organic semiconductors and ionic liquids : Realization of very high performance organic single-crystal transistors (2008)
  • Author(s): T. Uemura
  • Journal Title: Applied Physics Letters 93 Pages: 263305-263307
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spatially Resolved Detection of Plasmon-Enhanced Fluorescence using Scanning Tunneling Microscopy (2008)
  • Author(s): T. Uemura, M. Akai-Kassya, A. Saito, M. Aono and Y. Kuwahara
  • Journal Title: Surface and Interface Analysis in press
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Local-Plasmon-Enhanced Up-Conversion Fluorescence from Copper Phthalocyanine (2007)
  • Author(s): T. Uemura, M. Furumoto, T. Nakano, M. Akai-Kasaya, A. Saito, M. Aono and Y. Kuwahara
  • Journal Title: Chemical Physics Letters. 448 Pages: 232-236
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Local-Plasmon-Enhanced Up-Conversion Fluorescence from Copper Phthalocyanine (2007)
  • Author(s): T. Uemura, M. Furumoto, T.Nakano, M. Aono and Y. Kuwahara
  • Journal Title: Chemical Physics Letters 448 Pages: 232-236
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surface plasmon enhanced electroluminescence to be submitted
  • Author(s): T. Uemura et al.
• [Journal Article] Metal-enhanced fluorescence from phthalocyanine molecules in a scanning tunneling microscope to be submitted
  • Author(s): T. Uemura et al.
• [Presentation] Surface-Plasmon-Enhanced Fluorescence in Electroluminescene Device (2009)
  • Author(s): A. Fujiki, T. Uemura, N. Zettsu, M. Akai-Kasaya, A. Saito and Y. Kuwahara
  • Organizer: First International Symposium on Atomically Controlled Fabrication Technology-Surface and Thin Film Processing-
  • Place of Presentation: Icho-Kaikan, Osaka University, Japan
• [Presentation] 局所プラズモン誘起による分子蛍光マッピング (2008)
  • Author(s): 植村隆文, 赤井恵, 齋藤彰, 桑原裕司, 青野正和
  • Organizer: 特定領域「ナノリンクの電気伝導」領域会議
  • Place of Presentation: 函館
  • Year and Date: 2008-07-03
• [Presentation] 局所プラズモン誘起による分子蛍光マラピング (2008)
  • Author(s): 植村隆文
  • Organizer: 特定領域「ナノリンクの電気伝導」領域会議
  • Place of Presentation: 函館ホテル花びし
  • Year and Date: 2008-07-03
• [Presentation] Air-stable n-channel organic single-crystal field-effect transistors (2008)
  • Author(s): T. Uemura
  • Organizer: International Symposium on Organic Tranistors and Functional Interfaces
  • Place of Presentation: Montana. Resort Iwanuma, Sendai, Japan
• [Presentation] Air-stable n-channel organic single-crystal field-effect transistors (2008)
  • Author(s): T. Uemura
  • Organizer: Matereial Research Society, fall Meeting
  • Place of Presentation: Boston, Massachusetts
• [Presentation] STM発光分光法を用いたCNTおよびフタロシアニン薄膜の発光特性に関する研究 (2007)
  • Author(s): 植村隆文, 赤井恵, 齋藤彰, 桑原裕司, 青野正和
  • Organizer: 2007年度 関西薄膜・表面物理セミナー
  • Place of Presentation: グリーンビレッジ交野
  • Year and Date: 2007-11-30
• [Presentation] STM発光分光法を用いたCNTおよびフタロシアニン薄膜の発光特性に関する研究 (2007)
  • Author(s): 植村隆文, 赤井恵, 斎藤彰, 桑原裕司, 青野正和
  • Organizer: 2007年度関西薄膜・表面物理セミナー
  • Place of Presentation: グリーンビレッジ交野
  • Year and Date: 2007-11-30
• [Presentation] Spatially-Resolved Detection of Plasmon-Enhanced Fluorescence using Scanning Tunneling Microscopy (2007)
  • Author(s): T. Uemura, M. Akai-Kasaya, A. Saito, M. Aono and Y. Kuwahara
  • Organizer: International 21st Century COE Symposium on Atomistic Fabrication Technology 2007
  • Place of Presentation: Osaka University
  • Year and Date: 2007-10-16
• [Presentation] 局所プラズモン増強効果を用いたフタロシアニン薄膜からのSTM 誘起発光特性評価 (2007)
  • Author(s): 植村隆文, 赤井恵, 齋藤彰, 桑原裕司, 青野正和
  • Organizer: 2007年秋季 第68回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] 局所プラズモン増強効果を用いたフタロシアニン薄膜からのSTM誘起発光特性評価 (2007)
  • Author(s): 植村隆文, 赤井恵, 斎藤彰, 桑原裕司, 青野正和
  • Organizer: 2007年秋季第68回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 北海道工業大学
  • Year and Date: 2007-09-07
• [Presentation] トンネル電流誘起発光分析を用いたフタロシアニン薄膜の発光特性評価 (2007)
  • Author(s): 植村隆文, 中野剛志, 赤井恵, 齋藤彰, 桑原裕司, 青野正和
  • Organizer: 平成19年度日本真空協会 関西支部 第2回講演会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2007-05-10
• [Presentation] トンネル電流誘起発光分析を用りたフタロシアニン薄膜の発光特性評価 (2007)
  • Author(s): 植村隆文, 中野剛志, 赤井恵, 斎藤彰, 桑原裕司, 青野正和
  • Organizer: 平成19年度日本真空協会関西支部第2回講演会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2007-05-10
• [Remarks] 植村隆文 2008年 博士論文 STM発光分光法を用いたCNTおよびフタロシアニン薄膜の発光特性に関する研究
  • URL: http://ir.library.osaka-u.ac.jp/meta-bin/mt-pdetail.cgi?smode=1&edm=0&tlang=1&cd=00031607