LBおよび有機分子線エピタシキ-法による超高速光電変換有機超薄膜の作成

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01604538
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 藤平 正道 東京工業大学, 工学部, 教授 (40013536)
• 研究分担者: 秋葉 宇一 東京工業大学, 工学部, 助手 (60184107) ; 菅 耕作 東京工業大学, 工学部, 助手 (90016642)
• キーワード: LB膜 / 分子素子 / 光電変換 / 人工光合成 / 分子内電子移動 / 蛍光寿命 / レ-ザ-ホトリシス

研究概要

本年度は昨年度に引き続き以下の5項目について更に検討を進めた。
1.折れ曲り型S-A-D分子ではS-D間の電子移動が空間を通して(スル-スペ-ス)進むため、A-S間の結合を通した(スル-ボンド)電子移動とは距離依存性が異なることが予想される。そこで新たに直線状のA-S-D分子を合成し、その光電変換機能を評価した。その結果折れ曲り型に較べ、比較的低い表面圧より基板表面から容易にA、S、Dの順にこれらの機能部位が空間規則的に配置し、より高い光電流が得られることが明かとなった。
2.光電成の初過程では、光はアンテナ分子により補集され、このエネルギ-はエネルギ-移動によって反応中心に移り、後続する光誘起電子移動反応によって光電荷分離が達成される。そこでA-S'-Dとアンテナ分子の混合単分子膜を用いて人工的に光合成の初期過程をシミュレ-トし、5%しかA-S'-Dが含まれていない単分子膜系でもアンテナ分子の光吸収にもとずく光電流が観測されることを見出した。
3.陽・陰両イオン性界面活性剤のイオンコンプレックスを形成することにより、炭化水素鎖の炭素数が12でも安定な単分子を形成できることを見い出した。この結果より直線状A-S-D分子の鎖長をいくらでも短かくすることが可能であることが明らかとなった。
4.A、S、D機能を有する分子の一分子または数分子層づつを積層したA/S/D積層型超薄膜を作製するために、有機分子線エピタキシ-の予備実験として通常の蒸着法によるA/S/D積層型超薄膜の作製を試みた。
5.剛直な結合鎖としてピシクロ[2,2,2]オクタンを用いたS-D化合物の合成を試みた。

研究成果

• [文献書誌] Yoshiki HIRATA: "Electrocatalytic Reduction of CO_2 on Modefied Electrodes with Alkylcyclam-Metal Complex Langmuir-Blodgett Films" Thin Solid Films. 179. 95-101 (1989)
• [文献書誌] Toshihiro KONDO: "Electron Transfer Quenching of an Excited Amphiphilic Ru(bpy)_3^<2+> Derivative in Langmuir-Blodgett Films containing Various Ferrocene Derivatives as Electron Donors" Thin Solid Films. 179. 463-469 (1989)
• [文献書誌] Masamichi FUJIHiRA: "Novel Molecular Optical Memory of Luminescent Langmuir-Blodgett Films" Thin Solid Films. 179. 485-492 (1989)
• [文献書誌] Masamichi FUJIHiRA: "Simulation of the Primary Process in Photosynthetic Reaction Center by Monolayer with Charge Separation Triad and Antenna Molecules" Thin Solid Films. 180. 43-50 (1989)
• [文献書誌] Yasunari NISHIKATA: "Electrochemical Application of Polymide Langmuir-Blodgett Films" Polyimides:Materials,Chemistry and Characterization. 757-768 (1989)
• [文献書誌] 藤平正道: "ペトロテック「イオン性ポリマ-を対イオンとして含む新しいLB膜」" 石油学会, 971-976 (1989)
• [文献書誌] 藤平正道: "工業材料「光電変換機能を有する有機超薄膜」" 日刊工業新聞社, 69-73 (1989)