| 配分額 *注記 |
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2004年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2003年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
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| 研究概要 |
本研究は、種々の機能性分子ユニットを合成し,表面での錯形成を利用した各ユニットの逐次積層化により電位傾斜や外部刺激応答性をもつ表面ナノ積層構造をコンビナトリアル化学の手法で作製し,高効率なエネルギーおよび情報変換デバイスの創製を目指した。研究期間中に、層間にレドックス電位傾斜を持たせた表面ナノ積層構造の構築と整流素子への応用について検討した。固液界面への金属錯体モジュールの自己組織化膜形成にホスホン酸基をアンカーとしてもつ四脚型配位子を用いることで表面からの分子の配向を制御した。それに続く逐次的な錯形成によるナノ分子積層膜の構築についても検討した。積層膜のXPSの角度依存性から積層膜内での分子の交換反応は起こらないことが確認できた。また、構成ユニット分子の表面への積層の際にコンビナトリアル化学的手法の導入により、ポテンシャル傾斜を導入し電気化学的手法によりその整流作用について調べた。まずレドックス活性ならびに光応答性機能をもつ金属イオン(RuおよびOs)とホスホン酸基をもつ配位子との組み合わせから,ビス(ターピリジル)ベンゼンで架橋された二核錯体およびビス型単核錯体を新規に合成し、これらの錯体の酸化電位はRu>Osであるので、表面からの順番を変えることで電位傾斜を任意に変化させることが可能である。表面からの錯体分子モジュールの順番を変えることで積層膜内のコンビナトリアル化学が可能である.表面からITO電極||Ru-Ru(二核)|Ru-Ru(二核)|Ru(単核)とITO電極||Ru(単核)|Ru(単核)|Ru-Ru(二核)と三層積層した場合とで電気化学測定を行った場合、溶液での酸化電位がRu-Ru(二核)よりRu(単核)の方が高いので,電位勾配が生成し電子移動の方向が制御できることを明らかにした。また、横方向の二端子間の配線法として、DNAを配線材料としてDNAを捕捉可能な分子を表面に固定し、溶液からDNAを捕捉することで、配線する方法を提案した。特に、表面分子を固定したAu/SiO_2パターン基板上でのAu基板上での選択的なDNA捕捉によりAu-Au間でのDNAをテンプレートとしたナノ配線に成功した。
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