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σ-π共役電子系を有する分子超薄膜の構造制御と光・電子物性の解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11120227
研究種目

特定領域研究(A)

配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

松重 和美  京都大学, 工学研究科, 教授 (80091362)

研究分担者 堀内 俊寿  京都大学, 工学研究科, 助手 (10238785)
夛田 博一  京都大学, 工学研究科, 講師 (40216974)
山田 啓文  京都大学, 工学研究科, 助教授 (40283626)
石田 謙司  京都大学, 工学研究科, 助手 (20303860)
研究期間 (年度) 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードオリゴシラン / シロール / 超薄膜 / 光学特性 / 分子配向 / エネルギー移動 / 光耐性
研究概要

σ電子共役系(ポリシラン・オリゴシラン)およびσ-π電子共役系(シロール系)分子の秩序構造膜を作製し、その光学的・電気的特性と構造との関係を明らかにして、次世代機能材料の作製指針を与えることを目的とした。オリゴシランは、電気通信大学の中平研究室に合成いただいた。また、シロールは、京大化学研究所の玉尾研究室より提供いただいた。
鎖長の異なるオリゴシラン分子(permethyl-dodecasilane,DM12,および-octadecasilane,DM!8)の単一組成膜およびヘテロ構造膜を超高真空中で作製し、光学特性および表面モルフォロジーを調べた。光学特性および原子間力顕微鏡観察より、DM12およびDM18とも石英基板上で分子鎖を基板に垂直にして配向し、稠密にパッキングして層状成長することがわかった。DM12よびDM18薄膜の光学吸収は、287nmおよび297nmに極大を持ち、また発光ピークは、332nmおよび342nmに現れた。理論計算との比較により、これらの遷移はσ-σ^*(HOMO-LUMO)間の一電子遷移によるもの判断された。DM18とDM12ヘテロ積層膜においても、分子は垂直配向した。吸収スペクトルは、DM12およびDM18薄膜の吸収スペクトルの重ね合わせとなったが、発光スペクトルには、DM18由来のピークのみが観察され、DM12由来のピークが確認されなかった。DM12の励起状態からDM18の励起状態へ、効率よくエネルギー移動が起こっていることがわかった。
また、シロール分子は、アルカリハライド上で秩序構造膜を形成し、光耐性が増すことが確認された。光照射による劣化は、分子軌道計算と光学特性の比較から、分子内結合の開裂に起因することが示唆され、今後の分子設計の指針を与えた。

報告書

(1件)
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] Kenji Ishida: "Optical Characterization of Highly Oriented Oligosilane Ultra Thin Films"信学技報. OME99-10. 49-52 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hirokazu Tada: "Energy transfer in highly oriented permethyl - dodecasilane and - octadecasilane films"J. Organomet. Chem.. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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