2005 Fiscal Year Annual Research Report
変位電流・光第2次高調波測定によるフレキシブルナノ界面分子膜の電子物性評価
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15206032
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岩本 光正 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40143664)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
間中 孝章 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (20323800)
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| Keywords | 分子膜 / マックスウェル変位電流 / 光第2次高調波 / フレキシブル性 / 帯電現象 / ナノ界面 / 有機FET / 膜パターン |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、分子膜のフレキシブルな構造についての物理を基礎として、有機電子素子作製への展開を円滑にする工学的手法の確立に向け、マックスウェル変位電流(MDC)測定と光第2次高調波(SHG)の同時測定を基礎として、柔構造界面分子膜の電子・光物性を評価する手法を、理論ならびに実験両面から開拓することである。
本年度の研究は予定通り遂行され、以下のような成果が得られた。
[1]分子膜のフレキシブル性の特徴は面内パターン構造として現れる。昨年度から稼動しているBAM-MDC同時測定装置により、膜圧縮に伴って現れる様々なドメインパパターンの直接観察に成功した。
[2]上記のパターンを理論的に予測するために、これまで単分子膜の形状を決定する方程式を提案してきた。これまでは水面垂直方向のダイポール相互作用と一様な方向にチルトしたダイポールの相互作用のみが考察されてきたが、本年度は静電相互作用の観点からダイポール相互作用を見直し、ドメイン内の配向歪みがドメイン形状に与える効果を含むように拡張した。その結果、形状エネルギーの自発曲率項とFrankの弾性エネルギーは、ダイポール相互作用のパラメータを使って表わすことができることが分かつた。
[3]色素分子の1つであるヘミシアニンは、分子内電荷移動による巨大なダイポールモーメントを有し、ドメイン-ダイポールの評価を行う上で興味深い分子である。そのため、MDCとSHG測定を用いて、圧縮に伴う界面単分子膜の構造について評価を試みた。結果、ずり流動による相転移の確認、圧縮に伴うp受光SHGの減少などが確認された。
[4]昨年度から継続して行っている有機FETについて、チャネル間に対して顕微SHG測定を行い、チャネル間の電界分布に対する直接的なプローブ技術として実用可能であることを示した。
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