共役系オリゴマーによる革新的ナノリソグラフィー技術の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 18039039
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 有賀 克彦 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ有機センター, グループリーダー (50193082)
• 研究分担者: HILL Jonathan P. 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ有機センター, 主幹研究員 (30421431) ; 中西 尚志 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ有機センター, 研究員 (40391221)
• 研究期間 (年度): 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: オリゴマー / パターン / 表面・界面物性 / 超薄膜 / ナノ構造

研究概要

本研究では、tetrakis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)porphyrin(TDtBHPP)をモジュール分子として合成した。TDtBHPPを真空蒸着によりCu(111)基板上にsub-monolayerとして並べると、ヘキサゴナル型の二次元細密構造を形成することを、走査型トンネル顕微鏡(STM)観察により明らかとした。この分子配列においては、基板温度が低温(0℃以下)から室温へと上昇するにつれ分子が動き、ポーラス型のスクエア配列に置き換わっていく。この変化は、STM観察のタイムスケールよりも遅く、二次元分子パターンの変化を世界で初めてリアルタイムで観察することに成功した。側鎖水酸基間の水素結合による安定構造形成は、同化合物の結晶構造解析によっても確認された。また、低温で形成されるヘキサゴナル型の分子パターンには二種類あり、それぞれ独立のドメインを形成していることが確かめられた。一つのドメインは、ポルフィリン平面に対し4つのフェニル環を平面上に寝かせたコンフォメーションめ分子のみから構成され、他のドメインはポルフィリン平面に対し4つのフェニル環を立てたサドル型のコンフォメーションの分子のみからなっていた。驚くべきことに、これらのドメインの境界には、2つのフェニル環を寝かせその他の2つを立てた分子の単分子ラインが形成されていることが判明し、ドメイン間のミスマッチを分子自体のコンフォメーション変化によって調整していることを分子レベルで確かめることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Lysozyme Adsorption onto Mesoporous Materials : Effect of Pore Geometry and Stability of Adsorbents (2007)
  • 著者名/発表者名: Vinu, Ajayan, Miyahara, Masahiko, Hossain, Kazi Zakir, Takahashi, Motoi, Balasubramanian, Veerappan Vaithilingam, Mori, Toshiyuki, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol. 7(3) ページ: 828-832
• [雑誌論文] Catalysis of a Peptidic Micellar Assembly Covalently Immobilized within Mesoporous Silica Channels : Importance of Amphiphilic Spatial Design (2007)
  • 著者名/発表者名: Otani, Wataru, Kinbara, Kazushi, Zhang, Qingmin, Ariga, Katsuhiko, Aida, Takuzo
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 13(6) ページ: 1731-1736
• [雑誌論文] Adsorption Myoglobin over Mesoporous Silica Molecular Sieves : Pore Size Effect and Pore-Filling Model (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyahara, Masahiko, Vinu, Ajayan, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: Mater. Sci. Eng. C 27(2) ページ: 232-236
• [雑誌論文] Controlling the Textural Parameters of Mesoporous Carbon Materials (2007)
  • 著者名/発表者名: Vinu, A., Srinivasu, P., Takahashi, M., T.Mori, T., Balasubramanian, V.V., Ariga, K.
  • 雑誌名: Microporous Mesoporous Mater. 100(1-3) ページ: 20-26
• [雑誌論文] Halogen-Free Acylation of Toluene over FeSBA-1 Molecular Sieves (2007)
  • 著者名/発表者名: Vinu, A., Krithiga, T., Gokulakrishnan, N., Srinivasua, P., Anandana, S., Ariga, K., Murugesan, V., Balasubramaniand, V.V., Mori, T.
  • 雑誌名: Microporous Mesoporous Mater. 100(1-3) ページ: 87-94
• [雑誌論文] Mesoporous Nitrides through Nano-Hard Templating Techniches (2007)
  • 著者名/発表者名: Vinu, Ajayan, Anandan, Srinivasa, Gokulakrishnan, Narasimhan, Srinivasu, Pavuluri, Mori, Toshiyuki, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: Solid State Phenom. 119 ページ: 291-294
• [雑誌論文] Photocatalytic Activity of La-Doped ZnO for the Degradation of Monocrotophos in Aqueous Suspension (2007)
  • 著者名/発表者名: Anandan, S., Vinu, A., Sheeja Lovely, K.P.L, Gokulakrishnan, N., Srinivasu, P., Mori, T., Murugesan, V., Sivamurugan, V., Ariga, K.
  • 雑誌名: J. Mol. Catal. A-Chem. 266(1-2) ページ: 149-157
• [雑誌論文] Adsorption of L-Histidine over Mesoporous Carbon Molecular Sieves (2006)
  • 著者名/発表者名: Vinu, A., Hossain, K.Z., Satish Kumar, G., Ariga, K.
  • 雑誌名: Carbon 44(3) ページ: 530-536
• [雑誌論文] Preparation and Catalytic Performances of Ultra Large Pore TiSBA-15 Mesoporous Molecular Sieves with Very High Ti Content (2006)
  • 著者名/発表者名: Vinu, A., Srinivasu, P., Miyahara, M., Ariga, K.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B. 110(2) ページ: 801-806
• [雑誌論文] A Novel Bis Zinc Porphyrin-Oxoporphyrinogen Donor-Acceptor Triad : Synthesis, Electrochemical, Computational and Photochemical Studies (2006)
  • 著者名/発表者名: Hill, Jonathan P., Sandanayaka, Atula S.D., McCarty, Amy Lea, Karr, Paul A., Zandler, Melvin E., Charvet, Richard, Ariga, Katsuhiko, Araki, Yasuyuki, Ito, Osamu, D'Souza, Francis
  • 雑誌名: Eur. J. Org. Chem. (3) ページ: 595-603
• [雑誌論文] Adsorption Study of Heme-Proteins on SBA-15 Mesoporous Silica with Pore-Filling Models (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyahara, Masahiko, Vinu, Ajayan, Hossain, Kazi Zakir, Nakanishi, Takashi, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: Thin Solid Films 499(1-2) ページ: 13-18
• [雑誌論文] 素材「フラーレン」の形を自在に変える (2006)
  • 著者名/発表者名: 中西尚志, 有賀克彦
  • 雑誌名: Science ＆ Technology Journal 15(2) ページ: 30-31
• [雑誌論文] Regulation of Film Electrochemistry and CO Binding of a Diruthenium Complex Embedded in Artificial Lipids on an Electrode (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, Takashi, Ariga, Katsuhiko, Thuriere, Antoine, Bear, John L., Kadish, Karl M.
  • 雑誌名: Thin Solid Films 499(1-2) ページ: 349-353
• [雑誌論文] Control of Morphology and Helicity of Chiral Mesoporous Silica (2006)
  • 著者名/発表者名: Jin, Haiying, Liu, Zheng, Ohsuna, Tetsu, Terasaki, Osamu, Inoue, Yoshihisa, Sakamoto, Kazutami, Nakanishi, Takashi, Ariga, Katsuhiko, Che, Shunai
  • 雑誌名: Adv. Mater. 18(5) ページ: 593-596
• [雑誌論文] Perfectly Straight Nanowires of Fullerenes Bearing Long Alkyl-Chains on Graphite (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, Takashi, Miyashita, Naoko, Michinobu, Tsuyoshi, Wakayama, Yutaka, Tsuruoka, Tohru, Ariga, Katsuhiko, Kurth, Dirk G.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128(19) ページ: 6328-6329
• [雑誌論文] A Paradigm Shift in the Field of Molecular Recognition at the Air-Water Interface : from Static to Dynamic (2006)
  • 著者名/発表者名: Ariga, Katsuhiko, Nakanishi, Takashi, Hill, Jonathan P.
  • 雑誌名: Soft Matter 2(6) ページ: 465-477
• [雑誌論文] Regulating the stability of 2D crystal structures using an oxidation state-dependent molecular conformation (2006)
  • 著者名/発表者名: Hill, Jonathan P., Wakayama, Yutaka, Schmitt, Wolfgang, Tsuruoka, Tohru, Nakanishi, Takashi, Zandler, Melvin L., McCarty, Amy L, D'Souza, Francis, Milgrom, Lionel R., Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: Chem. Commun. (22) ページ: 2320-2322
• [雑誌論文] Carbon nanocage : a large pore cage-type mesoporous carbon material as an adsorbent for biomolecules (2006)
  • 著者名/発表者名: Vinu, Ajayan, Miyahara, Masahiko, Mori, Toshiyuki, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: J. Porous Mater. 13(3) ページ: 379-383
• [雑誌論文] 超分子的手法によるフラーレンのナノ・マイクロ加工技術-燃料電池素材に向けて- (2006)
  • 著者名/発表者名: 中西尚志, 有賀克彦
  • 雑誌名: 月刊ディスプレイ 12(6) ページ: 67-71
• [雑誌論文] Assemblies of Biomaterials in Mesoporous Media (2006)
  • 著者名/発表者名: Vinu, Ajayan, Miyahara, Masahiko, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol 6(6) ページ: 1510-1532
• [雑誌論文] Remarkable Difference of Phase Transition Behaviors between Langmuir Monolayers and Aqueous Bilayer Vesicles of Oligopeptide-Carrying Lipids (2006)
  • 著者名/発表者名: Ariga, Katsuhiko, Nakanishi, Takashi, Kawanami, Shin-ichi, Kosaka, Takatoshi, Kikuchi, Jun-ichi
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol. 6(6) ページ: 1718-1730
• [雑誌論文] Immobilization of Lysozyme onto Pore-Engineered Mesoporous AlSBA-15 (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyahara, Miyahara, Vinu, Ajayan, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol. 6(6) ページ: 1765-1771
• [雑誌論文] Construction and Electrochemistry of Langmuir-Blodgett Films of Fullerene Lipid Composite/Hybrid Materials (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, Takashi, Kouzai, Hidetoshi, Morita, Makoto, Murakami, Hiroto, Sagara, Takamasa, Ariga, Katsuhiko, Nakashima, Naotoshi
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol. 6(6) ページ: 1779-1785
• [雑誌論文] Two-Dimensional Molecular Patterns and Their Dynamic Functions : Molecular Recognition of Aqueous Guest by Mixed Monolayer of Alkyl Cyclophane and Amphiphilic Guanidinium (2006)
  • 著者名/発表者名: Ariga, Katsuhiko, Nakanishi, Takashi, Takagi, Naoko, Tanaka, Ryutaro, Kikuchi, Jun-ichi
  • 雑誌名: Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 284/285 ページ: 499-504
• [雑誌論文] Electrochemistry of Fullerene C_<60> Embedded in Langmuir-Blodgett Films of Artificial Lipids on Electrodes (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, Takashi, Ariga, Katsuhiko, Morita, Makoto, Kozai, Hideaki, Taniguchi, Naoya, Murakami, Hiroto, Sagara, Takamasa, Nakashima, Naotoshi
  • 雑誌名: Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 284/285 ページ: 607-612
• [雑誌論文] Characterization and Catalytic Performances of Three Dimensional Mesoporous FeSBA-1 Catalysts (2006)
  • 著者名/発表者名: Vinu, Ajayan, Krithiga, Thangavelu, Balasubramanian, Veerappan V., Asthana, Anjana, Srinivasu, Pavuluri, Mori, Toshiyuki, Ariga, Katsuhiko, Ramanath, Ganapathiraman, Ganesan, Pethuraja G.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B. 110(24) ページ: 11924-11931
• [雑誌論文] Recent Progresses on Bio-Inorganic Nanohybrids (2006)
  • 著者名/発表者名: Ariga, Katsuhiko, Vinu, Ajayan, Miyahara, Masahiko
  • 雑誌名: Curr. Nanosci. 2(3) ページ: 197-210
• [雑誌論文] Immobilization of Biomaterials to Nano-Assembled Films (Self-Assembled Monolayers, Langmuir-Blodgett Films, and Layer-by-Layer Assemblies) and Their Related Functions (2006)
  • 著者名/発表者名: Ariga, Katsuhiko, Nakanishi, Takashi, Michinobu, Tsuyoshi
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol. 6(8) ページ: 2278-2301
• [雑誌論文] Chemically Non-equivalent Sites in Mesoporous BCN Revealed by Solid State NMR at 21.8T (2006)
  • 著者名/発表者名: Murakami, Miwa, Shimizu, Tadashi, Tansho, Masataka, Vinu, Ajayan, Ariga, Katsuhiko, Takegoshi, Kiyonori
  • 雑誌名: Chem. Lett. 35(9) ページ: 986-987
• [雑誌論文] Room Temperature Liquid Fullerenes : An Uncommon Morphology of C_<60> Derivatives (2006)
  • 著者名/発表者名: Michinobu, Tsuyoshi, Nakanishi, Takashi, Hill, Jonathan P, Funabashi, Masahiro, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 (32) ページ: 10384-10385
• [雑誌論文] A Chromogenic Indicator for Anion Reporting Based on an N-Substituted Oxoporphyrinogen (2006)
  • 著者名/発表者名: Hill, Jonathan P., McCarty, Amy Lea, D'Souza, Francis, Labuta, Jan, Redshaw, Carl, Elsegood, Mark R.J., Aoyagj, Masaru, Nakanishi, Takashi, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 45(20) ページ: 8288-8296
• [雑誌論文] ナノテクに貢献する超分子の技 (2006)
  • 著者名/発表者名: 有賀克彦
  • 雑誌名: 化学と教育 54(9) ページ: 492-493
• [雑誌論文] How Molecules Accommodate a 2D Crystal Lattice Mismatch : an Unusual 'Mixed' Conformation of Tetraphenylporphyrin (2006)
  • 著者名/発表者名: Hill, Jonathan P., Wakayama, Yutaka, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 8(43) ページ: 5034-5037
• [雑誌論文] Mechanical Control of Enantioselectivity of Amino Acid Recognition by Cholesterol-Armed Cyclen Monolayer at the Air-Water Interface (2006)
  • 著者名/発表者名: Michinobu, Tsuyoshi, Shinoda, Satoshi, Nakanishi, Takashi, Hill, Jonathan P., Fujii, Kazuko, Player, Tomoko N., Tsukube, Hiroshi, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128(45) ページ: 14478-14479
• [雑誌論文] 二次元分子パターニング (2006)
  • 著者名/発表者名: 中西尚志, 有賀克彦
  • 雑誌名: 表面 44(11) ページ: 415-432
  • NAID: 40015345471
• [雑誌論文] New Families of Mesoporous Materials (2006)
  • 著者名/発表者名: Vinu, Ajayan, Mori, Toshiyuki, Ariga, Katsuhiko
  • 雑誌名: Sci. Technol. Adv. Mater. 7(8) ページ: 753-771
• [図書] Supramolecular Chemistry -Fundamentals and Applications- (2006)
  • 著者名/発表者名: Ariga, Katsuhiko, Kunitake, Toyoki
  • 総ページ数: 208
  • 出版者: Springer-Verlag