• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2013 Fiscal Year Annual Research Report

自己組織化単分子膜形成に伴う振動の位相変調効果

Research Project

Project/Area Number 24655007
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

首藤 健一  横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (40300876)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 眞銅 雅子  横浜国立大学, 工学研究院, 特別研究教員 (10345481)
Keywords有機単分子膜 / フェムト秒超高速光計測 / コヒーレント振動 / 有機分子金属結合
Research Abstract

金の薄膜を基板とした表面上に芳香族チオールの有機分子を吸着して自己組織化単分子 (self-assembled monolayer; SAM) 膜をつくり、この表面の光反射率過渡応答計測をフェムト秒の時間スケールで行った。この測定は超短パルス=レーザーを用いたポンプ=プローブ計測に依って行い、単分子膜内部でベンゼン環の歪みのコヒーレントな振動に伴う反射率の微弱な変化を実時間計測することに成功した。この手法は単分子のスケールで分子の運動を実験的に解析できることを実証した。この超高速実時間計測の結果、チオール分子の歪みの対称性に依ってエネルギーの散逸の経路が異なることが示唆された。並行して、このような分子膜を種々の金基板上に作成してラマン分光計測も行い、ここで単分子レベルに達するほどに高感度な測定が可能になったのは、金の表面の凹凸で誘起される電場増強効果に由来するラマン過程が有効なためであることも示した。
また、銀のナノ粒子の表面に長鎖チオールの有機分子を吸着し、同様に、フェムト秒のポンプ=プローブ計測光反射率の実時間計測を行った。そこでは、フーリエスペクトルに炭化水素鎖の振動に由来するモードがピークとして現れた。特に88THz付近の周波数成分はピコ秒のスケールで周波数シフトしていた。これは銀のナノ粒子コロイドのプラズマ振動からC-H伸縮へエネルギーが伝搬している様子を反映している。この結果は、金属と有機分子の接合に置いて、光照射のエネルギーが振動に伝搬する過程が超高速実時間計測を用いることで明らかにできることを意味している。

  • Research Products

    (21 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (12 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Coherent phonon and surface-enhanced Raman scattering dynamics in solids2014

    • Author(s)
      J. Takeda, K. Ikufumi, K. Shudo, M. Kitajima
    • Journal Title

      Journal of Luminescence

      Volume: 152 Pages: 23-27

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Motion Induced by Multivibronic Excitation on Semiconductor Surface2014

    • Author(s)
      Tatsuya Momose, Ken-ichi Shudo, Hannes Raebiger, Shin-ya Ohno, Takeshi Kitajima, Masanobu Uchiyama, Takanori Suzuki, Masatoshi Tanaka
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 114 Pages: 15671-77

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Titanium-induced charge of Si(001) surface dependent on local configuration2014

    • Author(s)
      K. Shudo, T. Aoki, S. Ohno, K. Yamazaki, F. Nakayama, M. Tanaka, T. Okuda, A. Harasawa, I. Matsuda, T. Kakizaki, M. Uchiyama
    • Journal Title

      J. Electr. Specrosc. Rel. Phenom.

      Volume: 192 Pages: 35--39

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2014.01.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atomic-scale structures and electronic states of defects on Ar+-ion irradiated MoS22013

    • Author(s)
      Akihiro Inoue, Takahiro Komori, Ken-ichi Shudo
    • Journal Title

      Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena

      Volume: 189 Pages: 11--18

    • DOI

      10.1016/j.elspec.2012.12.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic Excited States in Strongly Correlated Organic Radical 1,3,5-trithia-2,4,6-triazapentalenyl (TTTA) Adsorbed on Si(001) Surface2013

    • Author(s)
      K. Shudo, T. Satake, T. Shimatsu, M. Uchiyama, Y. Morikawa, J. Takeda
    • Journal Title

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      Volume: 15 Pages: 19213--19220

    • DOI

      10.1039/C3CP52919C

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シリコン表面に吸着したベンゼン類分子の基底・励起電子状態2014

    • Author(s)
      首藤健一
    • Organizer
      日本物理学会、第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] ジベンゾペンタセン薄膜のカリウム添加による価電子構造変化2014

    • Author(s)
      青木優,佐藤博史,三原識文,鈴木敦,首藤健一,増田茂
    • Organizer
      日本物理学会、第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] 高強度THz波を用いた金微細構造における非線形光学応答2014

    • Author(s)
      吉岡克将,南康夫,Thang Duy Dao, 長尾忠昭, 首藤健一,武田淳,北島正弘,片山郁文
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] Au(111)表面上に吸着したカルボラン誘導体のSTM観察2014

    • Author(s)
      杉岡優,首藤健一
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      20140317-20140320
  • [Presentation] 2光子光電子分光による芳香族吸着シリコン表面の電子状態測定2013

    • Author(s)
      首藤 健一・佐竹 哲夫・武田 淳
    • Organizer
      表面・界面スペクトロスコピー2013
    • Place of Presentation
      東レ総合研修センター(静岡)
    • Year and Date
      20131206-20131207
  • [Presentation] 二硫化モリブデンの超高速振動測定2013

    • Author(s)
      守山茉里・杉山夏輝・首藤健一・片山郁文・北島正弘・武田淳
    • Organizer
      表面・界面スペクトロスコピー2013
    • Place of Presentation
      東レ総合研修センター(静岡)
    • Year and Date
      20131206-20131207
  • [Presentation] Excited and Ground States of Benzene Molecules Adsorbed on Si(001) Surface2013

    • Author(s)
      K. Shudo, T. Satake and J. Takeda
    • Organizer
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures / 21th International colloquium on Scanning Probe Microscopy (ACSIN-12/ICSPM21)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      20131104-20131108
  • [Presentation] Ultrafast Measurements of Vibrations on Defective MoS2 Surface2013

    • Author(s)
      M. Moriyama, N. Sugiyama, K. Shudo, I. Katayama, M. Kitajima and J. Takeda
    • Organizer
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures / 21th International colloquium on Scanning Probe Microscopy (ACSIN-12/ICSPM21)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      20131104-20131108
  • [Presentation] Band gaps of Ti nano-clusters deposited on TiO2(110)-1x1 surface2013

    • Author(s)
      M. Shindo, T. Manaka, M. Uchiyama and K. Shudo
    • Organizer
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures / 21th International colloquium on Scanning Probe Microscopy (ACSIN-12/ICSPM21)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      20131104-20131108
  • [Presentation] PEEMによるSiO_2/Si(100)上金薄膜の二次元フラクタルパタン観測2013

    • Author(s)
      山口 哲広,母袋 雄也,三原 識文,水野 皓司,青木 優,首藤 健一,小林 光,増田 茂
    • Organizer
      第7回目分子科学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府民総合交流プラザ)
    • Year and Date
      20130924-20130927
  • [Presentation] 欠陥構造を持つ MoS2 の超高速振動分光による偏光特性測定2013

    • Author(s)
      守山茉里、杉山夏輝、首藤健一、片山郁文、北島正弘、武田 淳
    • Organizer
      ナノ学会第11回大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      20130606-20130608
  • [Presentation] 雲母上の Au(111)表面上に吸着したカルボラン誘導体の STM/STS 観察2013

    • Author(s)
      杉岡 優、首藤健一
    • Organizer
      ナノ学会第11回大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      20130606-20130608
  • [Book] "Frontiers in Optical Methods: Nano-Characterization and Coherent Control", Springer Series in Optical Sciences, Vol. 1802013

    • Author(s)
      K. Shudo, I. Katayama, S. Ohno (eds)
    • Total Pages
      228
    • Publisher
      Springer-Verlag GmbH, Berlin/Heidelberg
  • [Book] `Ultra-Fast Response of Ultra-Thin Materials on Solid Surfaces' in "Frontiers in Optical Methods: Nano-Characterization and Coherent Control"2013

    • Author(s)
      K. Shudo
    • Total Pages
      25
    • Publisher
      Springer-Verlag GmbH, Berlin/Heidelberg
  • [Book] ‘Real-Time Analysis of Initial Oxidation Process on Si(001) by Means of Surface Differential Reflectance Spectroscopy and Reflectance Difference Spectroscopy’ in "Frontiers in Optical Methods: Nano-Characterization and Coherent Control"2013

    • Author(s)
      Shin-ya Ohno, Ken-ichi Shudo and Masatoshi Tanaka
    • Total Pages
      16
    • Publisher
      Springer-Verlag GmbH, Berlin/Heidelberg
  • [Book] ‘Ultrafast Measurements of Coherent Vibrations in Benzenethiol Monolayer Film’ in “Ultrafast Phenomena XVIII”2013

    • Author(s)
      K. Shudo, K. Doi, I. Katayama, M. Kitajima, J. Takeda
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      EDP Sciences (2013 Les Ulis Cedex, France)

URL: 

Published: 2015-05-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi