光合成における光電変換機構の解明を目指した光STMと高純度生体分子蒸着法の融合

• 研究課題/領域番号: 24K01355
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 今井 みやび 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (50845815)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
• キーワード: 走査トンネル顕微鏡 / 単一分子 / 光電変換 / エレクトロスプレー / 葉緑素

研究開始時の研究の概要

本研究では、独自開発した光走査トンネル顕微鏡（光STM）に高純度での生体分子蒸着機構(ESD)を融合することで、光STMを用いた原子分解能の光物性計測法を生体分子系に適用可能とすることを目的とする。現有のESDにイオン光学系を組み合わせることで、高純度な生体分子蒸着システムを構築し、光STMと融合する。開発した装置を用いて、絶縁体薄膜上に葉緑素分子を蒸着し、STM探針を用いて基板上に並べることでモデル光合成系を形成する。この系に光STMベースの光物性計測法を適用し、配列構造と光電変換機能の相関を原子レベルで解明する。本研究により超効率な光電変換デバイス開発の設計指針が得られると期待される。