| Project/Area Number |
22K14555
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
仁王頭 明伸 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (60910320)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 自己組織化単分子膜 / 電荷移動 |
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| Outline of Research at the Start |
分子１個に電子素子の役割を持たせようとする単分子素子は、究極の微小デバイスとして注目されている。本研究では、単分子の導電特性を非接触に評価する手法として、共鳴オージェ電子分光法による方法を提案する。この手法では、軟X線による内殻電子励起に伴って起こる分子内の高速電子移動を、放出オージェ電子の計測により観測することが可能である。この電子移動速度の計測により、単分子の導電性評価が可能であることを実証する。具体的にはこの計測手法を、π電子共役系に適用する。2つのベンゼン環の間のねじれ角を系統的に変えたビフェニル分子について分子中の電子移動速度を計測し、分子の立体構造とその導電性の関係を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は令和4年度に引き続き自己組織化単分子膜（SAM）試料の作製、評価、および共鳴オージェ分光計測を行った。
メチル基を導入することによりねじれ角が変化した3種類のビフェニルチオール分子試薬（HS-C6H4-C6H4-COOCH3, HS-C6H4-C6H3Me-COOCH3, HS-C6H4-C6H2Me2-COOCH3）およびフルオレンチオール分子試薬(HS-C13H8-COOCH3)を用いて、金基板上にSAM試料を作製した。本年度は新たに、光電子分光(XPS)測定によるSAM試料評価を実施した。実験はHiSOR BL13を利用して行った。得られたXPSスペクトルから、いずれのSAM試料においても金基板上に化学吸着したSAMが形成されたことが確認された。
これらSAM試料について共鳴オージェ電子スペクトルの取得に成功した。得られた共鳴オージェスペクトルの解析から、分子-基板間の電荷移動時間の評価し、実験結果の再現性を確認した。解析から、ねじれ角の大きいビフェニルチオールSAMでは分子-基板間の電荷移動が抑制されることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和5年度には、予定していたSAM試料評価および共鳴オージェ電子分光測定を実施した。既に計画していた実験データ取得の大部分が完了している。現在得られた結果を原著論文として投稿する準備を進めている。このように本研究課題は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度は、これまでビフェニルチオールSAMとフルオレンチオールSAMについて得られた実験結果を原著論文として投稿する準備を進める。また追加の実験として、構造の異なるπ共役分子SAM試料の作製、およびその電荷移動計測を計画している。
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