表面増強ラマン散乱イメージ法による自己修飾単分子膜の光電気化学的パタ-ニング

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09232212
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤嶋 昭 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30078307)
• 研究分担者: 三輪 哲也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (90272400)
• キーワード: 表面増強ラマン / SAM / 「その場」 / パタ-ニング

研究概要

分子の水平方向の分布を制御した自己修飾単分子膜のパタ-ニングは非常に新しい技術であり、多くの応用がき期待されている。本研究は研究組織らによって開発した表面増強ラマンイメージング法(SERI)により光官能性のSAMの光パタ-ニング技術を開発した。この手法を光電気化学的に活性な分子に適用すれば観察しながら「その場」でパターングができ、さらに精密なパターン形成が可能となる。よく制御されたパターン化表面は三次元構造体を構築する基板として非常に重要な材料である。この手法を用いれば多種類の官能基を非常によく制御された形で表面に修飾することが可能となり、三次元構造体の基礎基板として大きな役割を果たすことができると期待されていた。さらに、この手法は近接場光学顕微鏡を用いることでさらに高精細のパタ-ニングが可能となる。また、SERIを「書き込み・読み出し」法として情報記録材料へと応用することで、三次元構造形成を組め合わせることにより、多重情報記録材料への応用にも発展できると考えられていた。本研究は藤嶋らが開発した新しい手法により単分子パタ-ニングであり、ハイブリッド材料の開発に広く応用できるものであるので、既存の顕微鏡ラマン分光システム二次元マッピングできるように改良した装置を用いて、
l.表面増強ラマンイメージングに適した基板・分子の探索、
2.表面増強ラマンイメージ装置の改良
の2つのステップに分けて研究を遂行してきた。また、界面化学的立場、特に単分子膜、高分子等のハイブリッド化を中心に研究を遂行してきた結果、今後の研究の新展開に多大な期待できる成果を得ることができた。また下記についても研究を進めてきた。
l)SAMの光パタ-ニング法の確立
2)「その場」パタ-ニング法の確立

研究成果

• [文献書誌] X.M.Yang,: "Two-Dimensional Surface-Enhanced Raman Imaging of Roughened Silver Electrode Surface with Adsorbed Pyridine and comparison with AFM Images" J.Phys.Chem.100(18). 7293-7297 (1996)
• [文献書誌] K.Nagai,: "Strong Magnetocrystalline Anisotropy in MnTPP-TCNE Charge Transfer Complex" Chem.Lett.591-592 (1996)
• [文献書誌] O.Sato: "Photoinduced Magnetization of a Cobalt-Iron Cyanide" Scienc,. 272. 704-705 (1996)
• [文献書誌] I.Sopyan,: "An Efficient TiO2-Film Photocatalyst:Photocatalytic Properties in Gas-Phase Acetaldehyde Degradatiion" J.Photochem.Photobiol.A:Chem.98. 79-86 (1996)
• [文献書誌] Z.Gu: "Syntheses and Magnetic Properties of Dye Included Organometallic Magnets:DAMS[MCr(ox)3]" Mol.Cryst.Liq.Cryst.286. 147-152 (1996)
• [文献書誌] R.Wang: "Molecular Arrangment in an Azobenzene-Terminated Monolayer Film" Chem.Lett.1005-1006 (1996)
• [文献書誌] I.Sopyan: "A Film-Type Photocatalyst Incorporating Highly Active TiO2 Powder and Fluororesin Binder:Photocatalytic Activity and Long-Term Stabilty" J.Electroanla.Chem.415. 183-186 (1996)
• [文献書誌] X.M.Yang: "Surface-Enhanced Raman Scattering Imaging of Photopattemed Self-Assembled Monolayers" Langmuir. 12(23). 5525-5527 (1996)
• [文献書誌] Z.Gu,: "Molecular-Level Design of a Photoinduced Magnetic Spin Coupling System:Nickel Nitroprusside" J.Phys.Chem.100(47). 18289-18291 (1996)
• [文献書誌] O.Sato.: "Electrochemical Syntheses and Electrochromic Properties of Chromium Cyanide Magnetic Thin Films" Chem.Lett.37-38 (1997)
• [文献書誌] Y.Komada: "Photoelectroheorlogy of TiO2 Nanoparticle Suspensions" Langmuir. 13(6). 1371-1373 (1997)
• [文献書誌] T.N.Rao,: "Photoeffects on Electrorheological Properties of TiO2 Particle Supensions" Chem.Lett.307-308 (1997)