連続積層水素化アモルファスシリコン薄膜と人工色素分子による可視光認識素子の研究

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14059
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 有機・ハイブリッド材料
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 辻内 裕 秋田大学, 理工学研究科, 講師 (70250868)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 水素化アモルファスシリコン / 色素 / 蛋白質 / 電気化学素子 / 光制御 / イオン電導整流

研究成果の概要

半導体水素化アモルファスシリコン（a-Si:H）と色素分子、ゲル固体電解質で「人工のフォトニックシステム」を作製し研究を実施した。ペプチド分子とレチナール分子から再構成した人工色素分子としてバクテリオロドプシン蛋白質の再構成分子の光反応解析、中間体生成の反応速度論的解析を行った結果、天然型分子と同様に人工色素分子でも中間体が生成すること、分子内二次構造間相互作用の変化が構造と中間体の生成量の相関に係る知見を得た。また、イオン伝導整流機能のあるゲル固体電解質が水素含有量の異なる２層の(a-Si:H)薄膜連続清掃膜上で、水素含有量の違いで光照射イオン伝導整流量制御に有効であるという知見を得た。

自由記述の分野

分子エレクトロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で実施した半導体と色素分子、半導体とゲル固体電解質による「人工のフォトニックシステム」の光吸収特性の微細構造制御、光照射によるイオン電流の制御の実験結果から、制御可能性についての知見を詳細に得ることができた。得られた成果は蛋白質の微細機能制御の基礎的な理解に役立つと同時、将来人工的な網膜として利用できるデバイスの研究や光制御によるイオン伝導整流素子のセンサや酵素反応制御など様々な用途開発に役立つものと考えられる。