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

1993 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 日本レーザ電子株式会社, 代表取締役 ; 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基礎として、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。昨年度は、両側からの均一な圧縮が行なえるようなシステムを作ったが、本年度は、水面上単分子膜の吸収スペクトルが同時に行なうことができるようシステムの強化を図った。本年度は、液晶単分子膜の変位電流の計測、色素単分子膜の圧力刺激による変位電流と吸収スペクトルの同時計測をおこない当初の目的がほぼ達成できた。
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、光熱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-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、固体基板上の単分子膜の光・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。その結果、偏光変位電流の検出に成功し、単分子膜の配向評価を変位電流を通して行なえる見通しを得た。更に、単分子膜のPOA効果が変位電流として検出できる見通しも得た。

Research Products

• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO and Atsushi FUKUDA: "Photoinduced Surface potential in Polyimide Langmuir-Blodgett Films" Jpn.J.Appl.Phys.32. 860-863 (1993)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO,Yuichiro KANAI et.al.: "Maxwell-displacement current across monolayer polyimide Langmuir-Blodgett Films with azpbenzene by photoisomerization" J.Appl.Phys.74. 1131-1137 (1993)
• [Publications] Masami WADA,Tohru KUBOTA and Mitsumasa IWAMOTO: "Investigation of Electron Transport properties of Polyimide Langmuir-Blodgett Films containing Porphyrin by d^2V/dI^2-V Measurement" Jpn.J.Appl.Phys.32. 3683-3871 (1993)
• [Publications] Haruhiko NARUSE,Koji OHNISHI,Mitsumasa IWAMOTO: "Displacement current generation from spread Monolayers of poly(vinylalcohol)s Bearing Azobenzene Sides" Jpn.J.Appl.Phys.32. 2832-2836 (1993)
• [Publications] 岩本 光正: "高分子LB膜の界面電子物性とその応用" 表面. 31. 361-374 (1993)
• [Publications] Tohru KUBOTA and Mitsumasa IWAMOTO: "Measurement of displacement current across single monolayers with thermal stimulation" Rev.Sci.Instrumn.64. 2627-2631 (1993)
• [Publications] Eiji ITOH,Atsushi FUKUDA et.al.: "Electrification and space charge distribution Measurement in Polyimide LB films by Surface Potential Method" 1993 International Workshop on Electrical Insulation. Sept.6-8. 253-256 (1993)
• [Publications] Tohru KUBOTA,Masami WADA et.al.: "Electron Tunneling Process Through PI LB Films and Quantum States in PORPI Monolayer films" 1993 International Workshop on Electrical Insulation. Sept.6-8. 143-146 (1993)
• [Publications] Haruhiko NARUSE,Mitsumasa IWAMOTO et.al.: "Displacement Current Generation Across Single Monolayers of Ponolayers" 6th international Conference on Organized Molecular Films. P-1.19. 169 (1993)
• [Publications] Haruhiko NARUSE,Hisashi YOSHIDA et.al.: "Detection of photoregulation in a mixed monolayer system with liquid crystal and azobenzene polymerusing a Displacement-current measuring technique" 6th international Conference on Organized Molecular Films. P-1.20. 1018 (1993)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO,Masami WADA et.al.: "Electron transport mechanism through polyimide LB films containing porphyrin" 6th international Conference on Organized Molecular Films. P-6.4. 298 (1993)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO,Atsushi FUKUDA et.al.: "Surface potential of Heat-treated PI Langmuir-Blodgett Films" 6th international Conference on Organized Molecular Films. P-6.5. 299 (1993)
• [Publications] 伊東栄次、福田篤志、岩本光正: "ポリイミドLB膜の帯電特性と電荷分布測定" 静電気学会誌. 17. 352-358 (1993)
• [Publications] 福田篤志、伊東栄次、岩本光正: "金属/ポリイミドLB膜界面の電気現象" 電気学会論文誌. 113-A. 777-784 (1993)
• [Publications] 金井 裕一朗、成瀬 晴彦、岩本 光正: "アゾベンゼンを含む単分子膜の光変位電流" 素材物性学雑誌. 6. 12-18 (1993)
• [Publications] Masahito KUSHIDA,Mitsumasa IWAMOTO: "Study on the Electrical Conduction mechanism in Al_2O_3/polyimide Langmuir-Blodgett Film Systems" Jpn.J.Appl.Phys.32. 4709-4713 (1993)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO: "Maxwell Displacement Current Generation Across Single Monolayers" 6th international Conference on Organized Molecular Films. TI-PM-6. 63-63 (1993)
• [Publications] 久保田 徹、福田 篤志、伊東 栄次、岩本 光正: "ポリイミドLB膜の電子伝導と帯電特性" Polymer preprints. 42. 4783-4785 (1993)
• [Publications] Masahito KUSHIDA,Mitsumasa IWAMOTO et.al.: "Study on the Dielectric Loss tan o of MIM and MIMIM Junctions with Polyimide LB films" 6th international Conference on Organized Molecular Films. P-6.12. 306 (1993)
• [Publications] Tohru KUBOTA,Yoshiro TAKAHASHI et.al.: "Study on the thermally Stimulated Discharge in single monolayers and hetero structured films" 6th international Conference on Organized Molecular Films. P-6.10. 306 (1993)
• [Publications] 久保田 徹,高橋 佳大,岩本 光正: "有機単分子膜の熱刺激変位電流" 電子情報通信学会技術研究報告. 448. 63-68 (1993)
• [Publications] 吉田 久,成瀬 晴彦,大西 孝二,市村 國宏他: "変位電流法による液晶混合単分子膜の評価" 電子情報通信学会技術研究報告. 61. 27-32 (1993)
• [Publications] 伊東 栄次,福田 篤志,岩本 光正: "表面電位法によるポリイミドLB膜の帯電とその空間電荷分布測定" 電子情報通信学会技術研究報告. 61. 51-56 (1993)
• [Publications] 岩本 光正: "有機分子膜の界面評価" 電子情報通信学会技術研究報告. 213. 25-30 (1993)
• [Publications] Mitsumasa IWAMOTO and Tohru KUBOTA: "Electron transport mechanism through polyimide Langmuir-Blodgett films possesing functional entities" 電気学会研究会試料 誘電・絶縁材料研究会. 19-24 (1993)
• [Publications] 岩本光正、工藤一浩、八瀬清: "有機超薄膜エレクトロニクス" 培風館, 230 (1993)
• [Publications] 岩本光正,夫龍淳,谷口彬雄,編著: "有機半導体の実用化技術" サイエンスフォーラム, (1993)