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走査プローブ顕微鏡によって駆動する分子素子・バイオ素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 06403020
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工業物理化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

藤平 正道  東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (40013536)

研究分担者 秋葉 宇一  東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (60184107)
菅 耕作  東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (90016642)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
36,800千円 (直接経費: 36,800千円)
1996年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1995年度: 11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
1994年度: 23,100千円 (直接経費: 23,100千円)
キーワード分子素子 / バイオ素子 / ラングミュアー・ブロジェット膜 / 走査プローブ顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / 表面電位顕微鏡 / 走査型近視野光学顕微鏡 / 走査トンネル顕微鏡 / 分子フォトダイオード / 走査近視野光学顕微鏡 / 走査表面電位顕微鏡 / エネルギー移動 / 電荷分離 / 分子光ダイオード / 近視野顕微鏡 / ナノ加工 / 光ファイバー / 両親媒性分子 / 光STM / 走査型表面電位顕微鏡
研究概要

我々は既に、効率の良い光電変換機能を有する分子素子としての分子光ダイオード機能の測定に世界で初めて成功している。但し、これまでの実験では、個々の分子の光ダイオードとしての機能発現の可能性が充分あったにもかかわらず、実際にはcmあるいはmmサイズの分子集合系全体の特性を引き出してきたにすきず、「真の分子素子」と呼ばれるようなnmサイズの素子の製造とその駆動には至っていなかった。これ迄の研究により、この目的に沿った研究成果として、(1)AFMチップによるナノメートル機械加工を利用して、単分子膜の任意の場所に計画通りに意図した機能性分子のピクセルを配置することが可能になってきた。(2)単分子膜平面内の特定の場所に位置する単一機能性分子またはnmサイズのピクセルヘの電気的結線、あるいは光学的接続をSTM・SSPMのチップ電極、および近視野顕微鏡用の光ファイバーを用いて試みた。さらに(3)分子ダイオード・光ダイオード機能を持つ新たな分子・生体分子を合成・精製し、性能の向上を図り、成果を挙げてきた。特にA-S-D/D^′構造のLB膜作成により、従来のA-S-D単分子膜よりも2桁高い光-電気変換効率を達成することが出来た。
以上のように、本研究は概ね初期の計画どおりの成果をあげることができた。特に、SSPMの成果は著しく微小領域の電位変化を検出できている。光接続のための近視野顕微鏡に関しても非接触AFM法によるサンプル-チップ間の距離制御という独自の方法で研究が進展してきている。近視野顕微鏡のための光ファイバーの先端の尖鋭化、尖鋭化された光ファイバー先端の金属コートによる開口部の形成など技術的な点も改良された。これらの成果はこの分野の今後の研究の発展に大きく貢献出来ることが期待される。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] M.Fujihira et al.: "Measurements of lateral distribution of fluorescence intensities and fluorescence spectra of microareas by a combined SNOM and AFM" Ultramicroscopy. 57. 118-123 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hokari et al.: "Syntheses of New Sensitizer-Donor Dyad Compounds with a Rigid Spacer" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1995. 2139-2140 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujihira et al.: "Scanning probe microscopies for molecular photodiodes" Thin Solid Films. 273. 168-176 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakomura et al.: "Photoelectric conversion by an A-S-D Triad Monolayer covered with a protective monolayer" Thin Solid Films. 273. 181-184 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakomura & M.Fujihira: "The accumulation of photochromic energy acceptor species in A-S dyad LB films" Thin Solid Films. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakomura et al.: "The effect of addition of second donor-layer on charge separation in LB films" Thin Solid Films. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujihira(共著): "Thin Films Vol.20" Academic Press, 39 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujihira(共著): "Forces in Scanning Probe Methods" Kluwer Academic Publishers, 25 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujihira, H.Monobe, H.Muramatsu, and T.Ataka: "Measurements of lateral distribution of fluorescence intensities and fluorescence spectra of microareas by a combined SNOM and AFM" Ultramicroscopy. 57. 118-123 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hokari, U.Akiba, and M.Fujihira: "Syntheses of New Sensitizer-Donor Dyad Compounds with a Rigid Spacer" J.Chem.Soc., Chem.Commum.1995. 2139-2140 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujihira, M.Sakomura, D.Aoki, A.Koike: "Scanning probe microscopies for molecular photodiodes" Thin Solid Films. 273. 168-176 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakomura and M.Fujihira: "Photoelectric conversion by an A-S-D Triad Monolayr covered with a protective monolayr" Thin Solid Films. 273. 181-184 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakomura & M.Fujihira: "The accumulation of photochromic energy acceptor species in A-S dyad LB films" Thin Solid Films. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Sakamura, T.Oono, and M.Fujihira: "The effect of addition of second donor-layr on charge separation in LB films" Thin Solid Films. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujihira(co-authors): Thin Films Vol.20. Academic Press, 239-277 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujihira(co-authors): Forces in Scanning Probe Methods. Kluwer Academic Publishers, 567-591 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujihira,M.Sakomura: "Scanning probe microscopies for molecular photodiodes" Thin Solid Films,. 273. 168-176 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakomura,M.Fujihira: "Photoelectric conversion by an A-S-D Triad Monolayer covered with a protective monolayer" Thin Solid Films.273. 181-184 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hokari,M.Fujihira: "Properties of Langmuir monolayers of newly synthesized sensitizer-donor dyads containing a naphthalene and a ferrocene moiety" Thin Solid Films,. 273. 185-189 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujihira,L.M.Do: "Growth of dark spots by interdiffusion across organic layers in organic electroluminescent devices" Appl.Phys.Lett.,. 68. 1787-1789 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takano,M.Fujihira: "Study of Molecular Scale Friction on Stearic Acid Crystals by Friction Force Microscopy" J.Vac.Sci.Tech. B14. 1272-1275 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Arai,M.Fujihira: "Effects of electric potentials on surface forces in electrolyte solutions" J.Vac.Sci.Tech. B14. 1378-1382 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujihira(共著): "Construction of well organized functional Langmuir-Blodgett films by mimicking structures and functions of biololgical membranes" Elsevier Science B.V., 29 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujihira(共著): "Friction force microscopy of organic thin films and crystals" Kluwer Academic Publishers., 22 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Hokari, U. Akida, and M. Fujihira,: "Syntheses of New Sensitizer-Donor Dyad Compounds with a Rigid Spacer" J. Chem. Soc., Chem. Commun.,. 2139-2140 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Muramatsu, N. Chiba, and M. Fujihira: "Near-field optical microscopy in liquids" Appl. Phys. Lett.,. 66. 3245-3247 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M. Fujihira, M. Sakomura, D. Aoki, A. Koike: "Scanning probe microscopies for molecular photodiodes" Thin Solid Films, in press.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Masaru Sakomura and Masamichi Fujihira,: "Photoelectric conversion by an A-S-D Triad Monolayer covered with a protective monolayer" Thin Solid Films, in press.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi Hokari and Masamichi Fujihira,: "Properties of Langmuir monolayers of newly synthesized sensitizer-donor dyads containing a naphthalene and a ferrocene moiety" Thin Solid Films, in press.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hajime Takano and Masamichi Fujihira,: "AFM microlithography of a thin chromium film covered with a thin resist Langmuir-Blodgett(LB)film" Thin Solid Films, in press.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M. Fujihira: "Study of Thin Organic Films by Various Scanning Force Microscopes" Kluwer Academic Publishers, 24 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M. Fujihira: "Photoinduced Electron Transfer in Monolayer Assemblies and Its Application to Artificial Photosynthesis and Molecular Devices" Thin Films, 38 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujihira: "Scanning near-field fluorescence microscopy and nanoscopic fluorescence spectroscopy in combination with a non-contact scanning force microscope" Chem.Lett.1994. 657-660 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujihira: "Measurements of lateral distribution of fluorescence intensities and fluorescence spectra of microareas by a combined SNOM and AFM" Ultramicroscopy. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujihira: "Near-field optical microscopic recording on Langmuir-Blodgett (LB) films and chemically modified surfaces" Ultramicroscopy. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Muramatsu: "Scanning near-field optic/atomic-force microscopy" Ultramicroscopy. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Eun-mi Han: "Observation of Vacuum-deposited TPD Films by AFM and FFM" Chem.Lett.1994. 969-972 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Eun-Mi Han: "Study of Interfacial Degradation of the Vapor Deposited Bilayer of Alq3/TPD for Organic Electroluminescent (EL) Devices by Photoluminescence" Chem.Lett.1995. 57-58 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujihira: "Study of Thin Organic Films by Various Scanning Force Microscopes" Kluwer Academic Publishers in NATO ASI Series E (in press), (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujihira: "Thin Films,Vol.20,Academic Press" Photoinduced Electron Transfer in Monolayer Assemblies and Its Application to Artificial Photosynthesis and Molecular Devices (in press), (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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