2018 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation on the property of the single pi-systems
| Project Area | pi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions |
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| Project/Area Number |
26102013
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
木口 学 東京工業大学, 理学院, 教授 (70313020)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 単分子接合 / π分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、新しい単分子計測法の開発およびπ分子の物性変調について研究を行った。特に、単一π分子に機械的応力を与えた際の電子状態計測で顕著な成果を得た。実験では、ブタンジアミン、ピラジン、ビピリジン、フラーレンを吸着させた金の単結晶基板に、同じく金のSTM探針を近づけ、電流―電圧特性の計測を行った。そして単分子接合のI-V特性から電子状態を決定した。ジアミノベンゼンでは、伸長距離が変わっても分子軌道のエネルギーはほとんど変化しなかった。ピラジンとビピリジンは、似た挙動を示し、伸長距離が短い領域では、距離に従って分子軌道は低エネルギー側にシフト後、その後はあまり変化しなかった。フラーレンでは、逆に伸長距離が短い領域では、距離に従って高エネルギー側にシフトし、その後一定値となった。この傾向は、計算結果でも再現できた。接合する分子によって、分子軌道のエネルギーシフトの様子は異なったが、この結果は金属と分子間の結合様式によって説明することができた。例えば、ジアミノベンゼンの場合は、分子の窒素原子が電極の金原子とシグマ結合で結合している。シグマ結合は窒素と金の原子間距離にのみに依存し、金属電極における分子の配向などに依存しない。そのため、電極間距離が変わっても軌道の重なりはあまり変化せず、分子軌道のエネルギーはあまり変化しなかったと考えられる。ピラジン、ビピリジン、フラーレンの場合についても同様の考察をすることができた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(44 results)
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[Journal Article] Triptycene Tripods for the Formation of Highly Uniform and Densely Packed Self-Assembled Monolayers with Controlled Molecular Orientation2019
Author(s)
F. Ishiwari, G. Nascimbeni, E. Sauter, H. Tago, Y. Shoji, S. Fujii, M. Kiguchi, T. Tada, M. Zharnikov, E. Zojer, T. Fukushima
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 141
Pages: 5995-6005
DOI
Peer Reviewed
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