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低次元二成分系分子集合体の構造と電子物性

研究課題

研究課題/領域番号 10F00367
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関千葉大学

研究代表者

解良 聡  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 准教授

研究分担者 HUANG Yuli  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード有機薄膜 / 超格子 / 電子状態 / 分子配向 / 走査トンネル顕微鏡 / 光電子分光 / 電子構造 / 表面界面
研究概要

固体表面における有機分子の織りなす低次元超格子構造の二次元ネットワーク構造ならびにその電子状態を高分解能光電子分光法により直接評価し、新奇な量子構造体であるナノスケール分子界面の電子機能性を議論することを目的とした。
弱い相互作用の物理となる分子基板間相互作用について直接的な証拠を得るために、二次元角度分解紫外光電子分光実験を行いAu(111)上のClAlフタロシアニン配向膜における分子軌道可視化実験に挑戦した。Au(111)の表面電子構造が低温において吸着分子との相互作用の変化により顕著に変調を受けていることが分かった。配向制御膜の高精度分光手法により、今後有機界面における電子状態の詳細な議論における新たな展開が期待される。
さらに上記界面電子状態変化のより詳細な理解のため、密度汎関数理論による界面状態の第一原理計算(VASPコード)シミュレーションを行った。比較のために平面骨格で対称性の高いCuフタロシアニン/Au(111)界面についての計算は完了し、現在CIAIフタロシアニン/Au(111)についての計算を進めている。尚、本プログラムの終了後、上記関連課題についての最終的な結論を得るべく、グラーツ工科大学へ2か月短期滞在し研究を継続した。以上の成果を踏まえ、今後、弱い分子間相互作用により発現する低次元有機超格子構造の光・電子機能性の根源を理解するための第一歩が開かれたといえる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

24年度当初計画の実験は実施でき、有機半導体の界面電子構造問題において多くの成果が得られた.有機二成分ヘテロ界面の電子構造については、想定した事象外の結果も現れており、明確な成果を見出すにはいたっていない。

今後の研究の推進方策

研究課題は終了したが、早急に未発表データについて解析を完了し論文投稿する予定である。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Impact of molecule-dipole orientation on the energy level alignment at sub-molecular scale2013

    • 著者名/発表者名
      Y.L.Huang, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 87

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible single-molecule switching in an ordered monolayer molecular dipole array2012

    • 著者名/発表者名
      Y.L.Huang, et al.
    • 雑誌名

      Small

      巻: 8 号: 9 ページ: 1423-1428

    • DOI

      10.1002/smll.201101967

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Trapping on Two-dimensional Binary Supramolecular Networks2011

    • 著者名/発表者名
      Y.L.Huang, et al
    • 雑誌名

      J.of American Chemical Society

      巻: 133 号: 4 ページ: 820-825

    • DOI

      10.1021/ja106350d

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunable two-dimensional molecular dipole dot arrays on graphite2011

    • 著者名/発表者名
      T.C.Niu, et al
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 99 号: 14

    • DOI

      10.1063/1.3647563

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One dimensional molecular dipole chain arrays on graphite via nanoscale phase separation2011

    • 著者名/発表者名
      Y.L.Huang, R.Wang, 他
    • 雑誌名

      Chemical Communication

      巻: 46 ページ: 9040-9042

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Epitaxial Growth of Dipolar ClAlPc Molecules on Surfaces2012

    • 著者名/発表者名
      Y.L.Huang, et al
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Impacts of Molecular Orientations on Interface Electronic Structures2012

    • 著者名/発表者名
      Y.L. Huang, et al.
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Electron Spectroscopy and Structure (ICESS12)
    • 発表場所
      Saint-Malo (France)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Studies of Chloroaluminum Phthalocyanine by Scanning Tunneling Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Y.L.Huang, et al
    • 学会等名
      International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT2011)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2011-06-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Site-Specific Adsorption of Dipolar Phthalocyanine on Au (111) Surface2011

    • 著者名/発表者名
      T.Niu, et al
    • 学会等名
      International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT2011)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2011-06-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Growth of dipolar ClAlPc molecules on surfaces2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Li Huang, Tianchao Niu, 他
    • 学会等名
      6^<th> International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE6)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-03-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考] 千葉大学融合科学研究科グローバルCOEプログラムホームページ

    • URL

      http://www.gcoe.tf.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 千葉大学 上の信雄研究室ホームページ

    • URL

      http://ulab-www.tf.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 千葉大学融合科学研究科グローバルCOEプログラムホームページ

    • URL

      http://www.gcoe.tf.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 千葉大学上野信雄研究室ホームページ

    • URL

      http://ulab-www.tf.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 千葉大学融合科学研究科グローバルCOEプログラムホームページ

    • URL

      http://www.gcoe.tf.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考] 千葉大学上野信雄研究室ホームページ

    • URL

      http://ulab-www.tf.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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