2004 Fiscal Year Annual Research Report
高分子ナノシートを用いた新規集積型ナノデバイスの創製
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16655042
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宮下 徳治 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40124630)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三ツ石 方也 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (70333903)
松井 淳 東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (50361184)
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| Keywords | 高分子ナノシート / Langmuir-Blodgett法 / 液晶 / 配向膜 |
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| Research Abstract |
本研究はわずか数ナノメートルの高分子ナノシートフォトダイオード(PNPD)を集積化し、光入出力駆動型論理演算素子の作製を目的とする。すなわち、異なる波長で駆動するPNPDを組み合わせ、それらの励起波長を入力信号とし、光電変換に伴い発生する電子を用いて液晶分子の配向をコントロールする。本年度はスイッチ素子の作製と高分子ナノシートによる液晶配向について検討を行った。
1、励起波長を入力信号とした高分子ナノシートswitching素子の作製
異なる波長を用いて各々独立に励起可能な色素、フェナンスレンとアントラセンの組み合わせを用いて二つのPNPDの作製を行った。これら二つのPNPDをお互いの光電流方向が逆になるようにLangmuir-Blodgett法を用いて積層した。この積層体にフェナンスレンの励起波長を照射しフェナンスレンPNPDを活性化するとカソード電流が一方でアントラセンの励起波長を照射しアントラセンPNPDを活性化するとアノード電流が発生し、励起波長により光電流の方向が制御可能なスイッチ素子を作製した。
2、高分子ナノシートを用いた液晶分子の配向処理
液晶分子を配向させるにはラビング処理が必要であるが、本研究で作製を試みる光入出力駆動型論理演算素子はナノ領域での光誘起電子移動を応用するためにラビング層が素子を駆動する際の問題と考えられる。そこで高分子ナノシート自体をラビング層として用いることを試みた。高分子ナノシートを積層したITO基板2枚をガラスビーズスペーサーにより張り合わせ、その空隙に液晶分子を表面張力により充填した。充填された液晶分子は基板に対して垂直に配向し、さらにITO基板間に電圧を印可することによりその配向をスイッチングすることが可能であった。
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