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1991 年度 研究成果報告書概要

光励起された半導体ー溶液界面を用いる新しいレドックス反応とパタ-ン形成

研究課題

研究課題/領域番号 01850182
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 工業物理化学・複合材料
研究機関東京大学

研究代表者

藤嶋 昭  東京大学, 工学部, 教授 (30078307)

研究分担者 石田 裕  日本ペイント(株), 中央研究所, 課長
加藤 民彦  名古屋工業大学, 工学部, 講師 (90024257)
小早川 紘一  神奈川大学, 工学部, 助手 (40078332)
佐藤 祐一  神奈川大学, 工学部, 助教授 (20201535)
馬場 凉  東京大学, 工学部, 助手 (70198951)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
キーワード半導体 / 光電気化学 / 半導体電極 / パタ-ン形成 / フォトエレクトロクロミズム / レドックス反応
研究概要

本研究者らは,半導体電極を用いることにより,光エネルギ-を電気化学的に変換してクリ-ンエネルギ-である水素燃料および電気エネルギ-を発生させる電気化学光電池を研究してきたことをベ-スにさらに発展させて研究を実施した。現在,世界中で多くの研究者が同種の研究を行っており,光電池における量子効率,エネルギ-変換効率がいろいろの半導体で報告されてきている。しかし,まだ光励起下での半導体電極反応の詳細な機構解明が十分にはおこなわれておらず,この解明は光半導体ー溶液界面を用いる新しい応用に不可欠の問題となっていた。本研究においては,まず,不均一界面の電荷移行プロセスを新しいテクニックである走査トンネル顕微鏡およびレ-ザ-パルス励起ポテンシャル法を用いて研究し,次いで,新しい応用としてのパタ-ン形成法への応用の可能性をさぐった。特にパタ-ン形成法としてはTiO_2やZnOなどの無機半導体上に有機導電性の薄膜や有機絶緑体を位置選択的に形成する場合とWO_3などのエレクトロクロミズムとホトクロミズムを方法で書き込み,消去可能なディスプレイとに分けて研究し,所期の目的を達成することができた。
特にフォトエレクトロクロミズムを示すMoO_3薄膜において,最初にMoO_3薄膜に還元電位を設定して,うすくエレクトロミック着色をさせると,この着色によって可視光に応答するフォトクロミック特性が得られた。すなわち半導体レ-ザ-のような可視光レ-ザ-によってディスプレイが作動できる系から見い出された.もちろん酸化電位の設定で消色もできるわけで,新しいディスプレイとして注目できる特性が得られた。

  • 研究成果

    (51件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (51件)

  • [文献書誌] Z.F.Liu: "A Novel Photoelectrochemical Hybrid "One-Way" Process Observed in the Azobenzene System" J.Electroanal.Chem.297. 133-144 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Sakamaki: "Definitive Structure of a Stacking Boundary of Charge Density Waves in lT-TaS_2 Using a Scanning Tunneling Microscope" J.Phys.Chem.Solids. 52. 409-418 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kato: "New Approach to Chiral Conductive Materals.A Polymer Composite from Polypyrrole and an Optically Active Polyamide" Chem.Lett. 713-716 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Cai: "Photokilling of Malignant Cells with Ultrafine TiO_2 Powder" Bull.Chem.Soc.Japan.64. 1268-1273 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Sakamaki: "In Situ Observation Using a Scanning Tunneling Microscope of a Local Morphological Light-Induced Transformation of n-Molybdenumdisulfide in Contact with Acetonitrile Containing a Samll Amount of Water" Collection Czechoslovak Chem.Commun.56. 104-111 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Patel: "Photo-Sinking Phenomenoma Photodecompositon Rate of Silane Bonded on TiO_2 Powders" Ber.Bunsenges.Phys.Chem.95. 176-180 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Doring: "Photoassisted Electron-Beam Deposition of Al-Doped znS Thin Films" J.Electrochem.Soc.138. 1416-1420 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.N.Yao: "Photochromic Characteristics of Mixed Wo_3-MoO_3 Thin Films in Alcohol Vapors" Ber.Bunseges.Phys.Chem.95. 554-556 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.N.Yao: "Photo-Enhancement of Electrochromism in MoO_3 Thin Films" Ber.Bunsenges Phys.Chem.95. 557-559 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Sakamaki: "Photoelectrochemical In Situ Observation of n-MoS_2 in Aqueous Solutions Using a Scanning Tunneling Microscope" J.Vac.Sci.Technol.B,9. 944-949 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] O.Sato: "Coherent Interferometric Analysis of the Molecular Orientation Based on the Study of the Optical Secont Harmonic Generation" J.Electroanal.Chem.306. 291-296 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Cai: "Semiconductive Properties and Photoelectrochemistry of Iron Oxide Electrodes --VII.Photoresponses of Sintered znO-Doped Iron Oxide Electrode" Electrochimica Acta. 36. 1585-1590 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Cai: "Phenomena of Weak Electroluminescence of Iron and Other Application Potentiality in Electrochemistry" Electrochimica Acta. 36. 1591-1593 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Cai: "The N-Type/P-Type Photoresponse Transition of Mg-Doped and Zn-Doped Polycrystalline Iron Electrodes" Corrosion Sci.31. 733-738 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Yoshihara: "Photoacoustic Detection of Pb Underpotential Deposition on Ag" Electrochimica Acta. 36. 1959-1961 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Ohmori: "Morphological Transformation of Palladium Casued by measurement of a Scanning Tunneling Microscope" Jpn.J.Appl.Phys.30. 1826-1829 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Amemiya: "Analyses of Spectroelectrochemical.Behavior-of Polypyrrole Films Using the Nernst Equation--"Monomer unit"and Polaron Bipolaron Model" J.Electrochem.Soc.138. 2845-2850 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] O.Sato: "Second Harmonic Generation Coherent Interferometry Disclosing the Orientaiton of the Submerged Hemicyanine Layer in a Langmuir-Blodgett Multilayer Structure" J.Phys.Chem.95. 9636-9638 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Z.F.Liu: "Thermal Cis-Trans Isomerization Kinetics of Azo Compound in the Assembled Monolayer Film:An Electrochemical Approach" Chem.Phys.Lett.185. 501-504 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kobayakawa: "Photocatalytic Activity of CuIns_2 and CuIn_5S_8" Electrochimica Acta. 37. 465-467 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Z.F.Liu: "Electrochemical Actinometry Using the Assembled Monolayer Film of an Azo Compound" Anal.Chem.64. 134-137 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kato: "Self-Assembly of Liquid Crystalline Complexes Having Angular Structures through Intermolecular Hydrogen Bonding" Chem.Lett.265-268 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.N.Yao: "Photochromism Induced in an Electrolytically Pretreated MoO_3 Thin Film by Visible Light" Nature. 355. 624-626 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Cai: "Phagocytosis of Titanium Dioxide Particles Chemically Modiffied by Hematoporphyrin" Denki Kagaku.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Cai: "Increment of Photocatalytic Killing of Cancer Cells Using TiO_2 with the Acid of Superoxide Dismutase" Chem.Lett.,.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Cai: "Induction of Cytotoxicity by Photo-excited TiO_2 Particles" Cancer Res.,.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Cai: "Conversition of Photogenerated Superoxide Anion Into H_2O_2 in TiO_2 Suspension Systems" J.Electroanal.Chem.,.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Z. F. Liu: "A Novel Photoelectrochemical Hybrid "One-Way" Process Observed in the Azobenzene System" J. electroanal. Chem.297. 133-144 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Sakamaki: "Definitive Structure of a Stacking Boundary of Charge Density Waves in 1T-TaS_2 Using a Scanning Tunneling Microscope" J. Phys. Chem. Solids. 52. 409-418 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kato: "New Approach to Chiral Conductive Materials. A Polymer Composite from Polypyrrole and an Optically Active Polyamide" Chem. Lett.713-716 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R. Cai: "Photokilling of Malignant Cells with Ultrafine TiO_2 Powder" Bull. Chem. Soc. Jpn.64. 1268-1273 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Sakamaki: "In Situ Observation Using a Scanning Tunneling Microscope of a Local Morphological Light-Induced Transformation of n-Molybdenumdisulfide in Contact with Acetonitrile containing a Small Amount of Water" Collectoion Czechoslovak Chem. Commun.56. 104-111 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Pate.: "Photo-sinking Phenomenoma Photodecomposition Rate of Silane Bonded on TiO_2 Powders" Ber. Bunsenges. Phys. Chem.95. 176-180 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Doring: "Photoassisted Electron-Beam Deposition of Al-Doped ZnO Thin Films" J. Electrochem. Soc.138. 1416-1420 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J. N. Yao: "Photochromic Characteristics of Mixed WO_3-MoO_3 Thin Films in Alcohol Vapors" Ber. Bunsenges. Phys. Chem.95. 554-556 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J. N. Yao: "Photo-Enhancement of Electrochromism in MoO_3 Thin Films" Ber. Bunsenges. Phys. Chem.95. 557-559 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Sakamaki: "Photoelectrochemical In Situ Observation of n-MoS_2 in Aqueous Solutions Using a Scanning Tunneling Microscope" J. Vac. Sci. Technol., B. 9. 944-949 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] O. Sato: "Coherent Interferometric Analysis of the Molecular Orientation Based on the Study of the Optical Secont Harimonic Generation" J. Electroanal. Chem.306. 291-296 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Cai: "Semiconductive Properies and Photoelectrochemistry of Iron Oxide Electrodes --VII. Photoresponses of Sintered ZnO-Doped Iron Oxide Electrode" Electrochimica Acta. 36. 1585-1590 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Cai: "Phenomena of Weak Electroluminescence of Iron and Other Application Potentiality in Electrochemistry" Electrochimica Acta. 36. 1591-1593 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Cai: "The N-Type/P-Type Photoresponse Transition of Mg-Doped and Zn-Doped Polycrystalline Iron Electrodes" Corrosion Sci.31. 733-738 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Yoshihara: "Photoacoustic Detection of Pb Underpotential Deposition on Ag" Electrochimica Acta. 36. 1959-1961 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Ohmori: "Morphological Transfromation of Palladium Casued by Measurement of a Scanning Tunneling Microscope" Jpn. J. Appl. Phys.30. 1826-1829 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Amemiya: "Analyses of Spectroelectrochemical Behavior of Polypyrrole Films Using the Nernst Equation -- "Monomer Unit" and Polaron Biplaron Model" J. Electrochem. Soc.138. 2845-2850 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] O. Sato: "Second Harmonic Generation Coherent Interferometry Disclosing the Orientation of the Submerged Hemicyanine Layer in a Langmir-Blodgett Multilayer Structure" J. Phys. Chem.95. 9636-9638 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Z. F. Liu: "Thermal Cis-Trans Isomerization Kinetics of Azo Compound in the Assembled Monolayer Film : An Electrochemical Approach" Chem. Phys. Lett.501-504 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Kobayakawa: "Photocatalytic Activity of CuInS_2 and CuIn_5S_8" Electrochimica Acta. 37. 465-467 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Z. F. Liu: "Electrochemical Actinometry Using the Assembled Monolayer Film of an Azo Compound" Anal. Chem.64. 134-137 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kato: "Self-Assembly of Liquid Crystalline Complexes Having Angular Structures through Intermolecular Hydrogen Bonding" Chem. Lett.265-268 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J. N. Yao: "Photochromism Induced in an Electrolytically Pretreated MoO_3 Thin Film by Visible Light" Nature. 355. 624-626 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R. Cai: "Conversation of Photogenerated Superoxide Anion Into H_2O_2 in TiO_2 Suspension Systems" J. Electroanal. Chem.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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