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機能性自己組織化単分子膜の電子状態と光励起ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 15K05389
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関大阪大学

研究代表者

加藤 浩之  大阪大学, 理学研究科, 准教授 (80300862)

研究分担者 宗像 利明  大阪大学, 理学研究科, 教授 (20150873)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード表面物理化学 / 時間分解2光子光電子分光 / 表面・界面物性 / ナノ材料 / 分子デバイス / 表面界面物性 / 電子状態 / 自己組織化単分子膜 / 光電子分光 / 表面振動分光
研究成果の概要

単分子(または少数の分子)で機能する電子デバイス(分子デバイス)を実現するために、電極と分子間の相互作用を把握することは重要である。当研究では、まず、構造的にデザインされた機能性自己組織化単分子膜(SAM)における光励起後の電子状態ダイナミクスの研究を行った。光励起過程は時間分解2光子光電子(TR-2PPE)分光法を用いて観測され、励起された官能基が金属基板からの距離に応じてどれ程の相互作用を被るかを、定量的に捉えることができた。解析の結果、脱励起の機構は励起エネルギー遷移であると帰属された。また、複数の官能基を有する分子膜の製膜法の探索において、異種2分子膜の自己組織化にも成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Influence of molecular distortion on the exciton quenching for quaterthiophene-terminated self-assembled monolayers on Au(111)2018

    • 著者名/発表者名
      Kato Hiroyuki S.、Murakami Yoshinari、Saitoh Riyo、Osumi Yuji、Okaue Daijiro、Kiriyama Yoshiaki、Ueba Takahiro、Yamada Takashi、Ie Yutaka、Aso Yoshio、Munakata Toshiaki
    • 雑誌名

      Surface Science

      巻: 669 ページ: 160-168

    • DOI

      10.1016/j.susc.2017.11.014

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong Hydrogen Bonds at the Interface between Proton-Donating and -Accepting Self-Assembled Monolayers on Au(111)2018

    • 著者名/発表者名
      Kato Hiroyuki S.、Yoshimoto Shinya、Ueda Akira、Yamamoto Susumu、Kanematsu Yusuke、Tachikawa Masanori、Mori Hatsumi、Yoshinobu Jun、Matsuda Iwao
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 34 号: 5 ページ: 2189-2197

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b03451

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decay of the Exciton in Quaterthiophene-Terminated Alkanethiolate Self-Assembled Monolayers on Au(111)2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki S. Kato, Yoshinari Murakami, Yoshiaki Kiriyama, Riyo Saitoh, Takahiro Ueba, Takashi Yamada, Yutaka Ie, Yoshio Aso, and Toshiaki Munakata
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 119 号: 13 ページ: 74007407-74007407

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b02105

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Long Range Quenching Process via the Au Substrate for Photoexcited Quaterthiophene-End- Groups in Alkanethiolate-Derivative Self-Assembled Monolayers2017

    • 著者名/発表者名
      H.S. Kato, Y. Murakami, R. Saitoh, Y. Osumi, D. Okaue, Y. Kiriyama, T. Yamada, T. Munakata
    • 学会等名
      Symposium on Surface Science and Nanotechnology -25th Anniversary of SSSJ Kansai-
    • 発表場所
      京都市国際交流会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-01-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quenching of the Photoexcited Functional Groups in Self-Assembled Monolayers on Gold: Influence of Molecular Conformation2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki S. Kato
    • 学会等名
      京都大学理学研究科化学専攻セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quenching Process of the Exciton in Functional Alkanethiolate Self-Assembled Monolayers on the Au(111) Surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki S. Kato
    • 学会等名
      2017 Korea-Japan Molecular Science Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水素結合による自己組織化単分子膜上のヘテロ分子膜形成2017

    • 著者名/発表者名
      加藤浩之,吉本真也,上田顕,山本達,森初果,吉信淳,松田巌
    • 学会等名
      分子科学討論会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Predesigned Formation of Strongly Hydrogen-Bonding Heterogeneous Bilayer on Au(111)2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki S. Kato, S. Yoshimoto, A. Ueda, S. Yamamoto, Y. Kanematsu, M. Tachikawa, H. Mori, J. Yoshinobu, I. Matsuda
    • 学会等名
      The 5th Ito International Research Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水素結合による異種二分子膜の自己組織化と分子物性制御2017

    • 著者名/発表者名
      加藤浩之,吉本真也,上田顕,山本達,兼松佑典、立川仁典、森初果,吉信淳,松田巌
    • 学会等名
      第8回分子アーキテクトニクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study of the Photoexcitation State and its Quenching Mechanism for Quaterthiophene- Terminated Alkanethiolate SAMs on Au(111)2016

    • 著者名/発表者名
      H.S. Kato, Y. Murakami, R. Saitoh, Y. Osumi, D. Okaue, Y. Kiriyama, T. Yamada, T. Munakata
    • 学会等名
      Asian Conference on Nanoscience & Nanotechnology (AsiaNANO 2016)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子-プロトン相関分子膜の創出と機能性の研究2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 浩之
    • 学会等名
      東京大学物性研究所、客員所員講演会
    • 発表場所
      物性研究所(千葉県柏市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chain-Length Dependence of Excited Electronic State Dynamics of Quarterthiophene-Derived Self-Assembled Monolayers on Gold2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Osumi, Yoshinari Murakami, Daijiro Okaue, Riyo Saitoh, Yoshiaki Kiriyama, Takashi Yamada, Hiroyuki S. Kato, Toshiaki Munakata
    • 学会等名
      表面・界面スペクトロスコピー2015
    • 発表場所
      国立女性教育会館(埼玉県比企郡)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] オリゴチオフェン誘導体単分子膜の電子励起状態ダイナミクスに与える膜構造の影響2015

    • 著者名/発表者名
      大隅 悠史, 村上 吉成, 岡上 大二朗, 斎藤 理世, 桐山 貴旭, 山田 剛司, 加藤 浩之, 宗像 利明
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会2015
    • 発表場所
      東工大(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] チオール自己組織化単分子膜の高度機能化に向けた基礎研究:光励起と複官能基化2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 浩之
    • 学会等名
      東京大学物性研究所 放射光セミナー
    • 発表場所
      東大物性研(千葉県柏市)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quenching Process of the Photoexcited Electrons in Quaterthiopne-Terminated Alkanethiolate SAM on Au(111)2015

    • 著者名/発表者名
      H.S. Kato, Y. Murakami, Y. Kiriyama, R. Saitoh, T. Ueba, T. Yamada, T. Munakata
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Ultrafast Surface Dynamics (USD9)
    • 発表場所
      ラフォーレ琵琶湖(滋賀県守山市)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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