2018 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation on the enhancement mechanism of the surface enhanced Raman scattering based on the identification of the atomic and electric configuration of the molecular junction
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17K19100
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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) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 表面増強ラマン散乱 / 単分子接合 / 電流電圧計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、単分子接合の表面増強ラマン散乱(SERS)と電流―電圧特性(I-V)の同時計測を行った。そして光学特性と電気特性の相関、および同時計測に基づく界面構造の決定に関して研究を展開した。特に、同時計測に基づく単分子接合の界面構造決定で顕著な成果を得た。同時計測を行った所、SERSは単分子接合形成時に著しく増強され、単分子のSERSを計測していることが示された。観測された単分子接合のSERSを詳細に解析すると、伝導度に応じて振動数が変化することが分かった。アミノベンゼンチオール単分子接合における、ラマンシフトとI-Vから決定した電気的な金属―分子カップリング強度の相関図を解析した所、振動数が小さく、カップリングが大きい状態（状態１）と、振動数が大きく、カップリングの小さな状態（状態２）が観測された。モデルクラスターを用いて、電気的なカップリングと振動数を求め、実験結果と比較することで、状態１がbridgeサイト、状態２がhollowサイトに帰属することができた。ここで強調したいのは、振動数およびカップリング強度単体では分離出来なかった2つの吸着状態を、SERSとI-Vの情報を組み合わせることで、初めて分離出来たことである。SERSとI-Vの解析から、単分子接合における分子の吸着サイトを決定出来ることが分かったので、本手法を吸着サイトの時間変化の解析に適用した。その結果、hollowからbridgeに時間と共に吸着構造が変化している様子を明らかにすることも出来た。
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Research Products
(43 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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