単分子膜の変位電流計測システムの開発と光・変位電流変換型分子膜記録素子の試作

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04555067
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 岩本 光正 東京工業大学, 工学部, 助教授 (40143664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保田 徹 東京工業大学, 工学部, 助手 (00205139) ; 米田 勝実 日本レーザ電子, 代表取締役(技術担当 ; 柿本 雅明 東京工業大学, 工学部, 助教授 (90152595)
• Keywords: LB膜 / 単分子膜 / 変位電流計測システム / LBトラフ / 光・変位電流変換 / 光異性化

Research Abstract

今までに、申請者は有機単分子膜に対し誘電体の分極という重要な基本概念を基礎として、単分子膜の物性、機能評価及びその応用という観点から変位電流計測という方法を提案し研究を行なってきた。そこで、本研究は基本的な誘電体電子物性の立場に立ち、有機単分子膜に各種の外部刺激を加えた時の出力を、変位電流として計測できるようなシステムを開発することを第一の目的とした。さらに、開発したシステムを用いて有機単分子膜という分子膜レベルでの光・変位電流変換型の新規な記録素子を試作することを第2の目的とした。本研究で得られた本年度の主な成果は以下の通りである。
1.水面上単分子膜の変位電流計測システムの開発
これまでに確立してきた変位電流測定法の技術を取り込み、新たに簡便な手法により水面上変位電流の測定が行なえるシステムを開発した。このシステムには、従来の外部刺激(圧力,光)が加えられる他、新たに1)両側からの均一な圧縮が行なえる,2)自動展開装置により、展開時の分子挙動が測定できる,などの工夫を施した。今年度は、システムの開発に重きがおかれ、実質的な実験までには至らなかった。次年度、開発した装置を用いて、水面上単分子膜の物性を明らかにする予定である。
2.Air gap付きの金属/単分子膜/Air gap/金属構造の素子を作製し、電流計を通した閉回路にて、光刺激による単分子膜の構造変化に起因する変位電流波形の検出を行ない、単分子膜の光一変位電流変換機能の研究及び基板上単分子膜の物性評価を試みた。アゾ系分子のシス-トランスの光異性化に着目して、固体基盤上の単分子膜の光・変位電流変換に基づく光記憶素子の基盤技術の確立と、偏光光照射により、単分子膜の偏光・変位電流変換の検出を試みた。

Research Products

• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "A living monolayer of lipid showing well-regulated displacement-current generation" Thin Solid Films. 210/211. 86-91 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Charge storage phenomena and I-V characteristics observed in ultrathin Polyimide Langmuir-Blodgett Films" Jpn.J.Appl.Phys.31. 1092-1097 (1992)
• [Publications] 岩本 光正: "絶縁材料:分子膜絶縁材料を中心として" 電気化学および工業物理化学. 60. 284-290 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Fabrication of fine patterns by positive working resists using a polyimide Langmuir-Blodgett Film system" Thin Solid Films. 210/211. 461-465 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Generation of the displacement current by the transform of J-aggregates in spreading monolayers of squarylium dye" Chem:Phys.Lett.195. 45-49 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Generation of Maxwell displacement current from spread monolayers containig azobeenzene" J.Appl.Phys.72. 1631-1636 (1992)
• [Publications] Tohru KUBOTA: "I-V and d^2V/dI^2-V characteristics of polyimide Langmuir-Blodgett Films" The 1992 China-Japan Bilateral Symposium on Langmuir-Blodgett Films. E03. 81-82 (1992)
• [Publications] Tohru KUBOTA: "Electrical transport properties of Josephson Junctions with a Nb/Au/PI/(Pb-Bi)structure" Thin Solid Films. 210/211. 247-250 (1992)
• [Publications] 久保田 徹: "ポリイミドLB膜の弾性および非弾性トンネル電子伝導" 第24回電気絶縁材料シンポジウム. P-1. (1992)
• [Publications] 久保田 徹: "ポリイミドLB膜のトンネル伝導と量子準位" 電子情報通信学会春期大会シンポジウム. SC-10-4. 5-341 5-342 (1992)
• [Publications] 久保田 徹: "単分子LB膜の焦電性評価" 電子情報通信学会秋期大会シンポジウム. SC-8-2. 5-206 5-207 (1992)
• [Publications] Yutaka MAJIMA: "Detection of optical molecular switching in monolayers by displacement current measuremeent" Thin Solid Films. 210/211. 82-85 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Detection of electron transfer between single monolayers by a Maxwell-displacement-current-measuringtechnique" Phys.Rev.B.46. 10479-10482 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Detection of the reorganization of monolayers at the air-water interface by a displacement current measurement" Thin Solid Films. 210/211. 101-105 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Surface potential of Heat-treated PI Langmuir-Blodgett Films deposited on metal electrodes" Jpn.J.Appl.Phys.31. 3671-3674 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Surface potential and I-V characteristics of Polyimide Langmuir-Blodgett Films" Proceedings of 3rd International Conference on High Technology,Chiba,Japan. OC-13. 131-136 (1992)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Detection of Electron transfer in a Bilayer system by a displacement current measuring-technique" The 1992 China-Japan Bilateral Symposium on Langmuir-Blodgett Films. E01. 77-78 (1992)
• [Publications] 岩本 正光: "LB膜の変位電流とトンネル電流およびの電子素子応用" 電子情報通信学会技術研究報告. OME92-12. 19-24 (1992)
• [Publications] Yutaka MAJIMA: "Reversible Displacement current Generation due to photochromism in a spread monolayer" Jpn.J.Appl.Phys.31. 864-868 (1992)
• [Publications] Yutaka MAJIMA: "Maxwell displacement current generation due to trans-cis photoisomerization inmonolayer Langmuir-Blodgett Film" J.Appl.Phys.72. 1637-1641 (1992)
• [Publications] Makoto ATSUZAWA: "Detection of electron transfer in multilayer systems by a displacement current measuring technique" Jpn.J.Appl.Phys.31. 2140-2145 (1992)
• [Publications] Atsushi FUKUDA: "Photoinduced displacement current in polyimide Langmuir-Blodgett Films deposited on Au electrodes" Jpn.J.Appl.Phys.31. L622-L625 (1992)
• [Publications] 福田 篤志: "ポリイミドLB膜の界面気現象とI-V特性の制御" 第24回電気絶縁材料シンポジウム. III-2. (1992)
• [Publications] 福田 篤志: "ポリイミドLB膜の光伝導現象" 電子情報通信学会技術研究報告.
• [Publications] 岩本 光正: "変位電流と分子エレクトロニクス(1)" 化学工業. 43. 404-408 (1992)
• [Publications] 岩本 光正: "変位電流と分子エレクトロニクス(2)" 化学工業. 43. 487-492 (1992)
• [Publications] 岩本 光正: "変位電流と分子エレクトロニクス(3)" 化学工業. 43. 768-775 (1992)
• [Publications] 岩本 光正: "変位電流と分子エレクトロニクス(4)" 化学工業. 43. 846-849 (1992)
• [Publications] 岩本 光正: "有機超薄膜機能評価" 日本学術振興会薄膜第131委員会第9回薄膜スクール資料. 133-147 (1992)
• [Publications] 岩本 光正: "変位電流光記録" 第3回光反応電子用材料研究会. 21-24 (1992)