分子-電極接合系の準安定原子電子分光

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17069007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 増田 茂 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50173745)
• 研究分担者: 青木 優 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (50302823)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: ナノコンタクト / 表面・界面 / 物性実験 / 電子分光 / 準安定原子ビーム

研究概要

本研究では,金属に接合した分子の電子状態,特にフェルミ準位近傍に誘起される電子状態を準安定原子電子分光などによって計測し,単分子電気伝導との関係を明らかにすることを目的とした.典型的な有機-金属接合系を取り上げ,電子分光実験および第一原理計算から,接合界面の電子状態には,金属波動関数が分子内部で急激に減衰するタイプと分子内部にも伝搬するタイプがあり,この漸近特性がナノリンク系の伝導現象に決定的な役割を果たすことを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Gap states at organic-metal interfaces : A combined spectroscopic and theoretical study. (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda
  • 雑誌名: Appl.Surf Sci. 256 ページ: 4054-4065
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of gap states on electrical properties at interface between bathocuproine and various types of metals. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, S.Toyoshima, H.Kitazume, S.Masuda, H.Kato, K.Akimoto
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 107 ページ: 043707
  • 査読あり
• [雑誌論文] C_<60> adsorbed on platinum surface : A good mediator of metal wave function. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sogo, Y.Sakamoto, M.Aoki, S.Masuda, S.Yanagisawa, Y.Morikawa
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 114 ページ: 3504-3506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron emission spectra of thermal collisions of He metastable atoms with Au(111) and Pt(111) surfaces : Evidence for Penning ionization. (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda, K.Sasaki, M.Sogo, M.Aoki, Y.Morikawa
  • 雑誌名: Phys.Rev.A 80 ページ: 040901(R)(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Level alignment of gap state at organic-metal interface. (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, S.Toyoshima, T.Kamada, M.Sogo, S.Masuda, T.Sakurai, K.Akimoto
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 106 ページ: 043715(1-4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mesoscopic pattern formation during initial oxidation of Ni(111) observed by electron emission microscopy. (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Kamada, M.Sogo, M.Aoki, S.Masuda
  • 雑誌名: Surf.Sci. 602 ページ: 724-732
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local electronic properties induced at the molecule-metal interface. (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda, Y.Koide, M.Aoki, Y.Morikawa
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 111 ページ: 1747-11750
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial oxidation of Ni(111) observed by electron emission microscopy : PEEM and MEEM. (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Sogo, T.Kamada, M.Aoki, S.Masuda
  • 雑誌名: Surf.Sci. 601 ページ: 3988-3991
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local electronic structure of alkanethiol on Pt(111) studied by metastable atom electron spectroscopy. (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, Y.Koide, S.Masuda
  • 雑誌名: J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom. 156-158 ページ: 383-386
  • 査読あり
• [雑誌論文] 準安定原子電子分光による表最外層観測 (2005)
  • 著者名/発表者名: 増田茂
  • 雑誌名: 真空 48 ページ: 409-414
• [雑誌論文] Stereochemistry of 1,2- dichloroethane adsorbed on Pt(111) (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, Y.Ohashi, 増田茂, S.Ojima, N.Ueno
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 122 ページ: 194508(1-10)
  • 査読あり
• [学会発表] チオフェンーPt(111)吸着系の局所電子状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 牛山翔太, 十河真生, 青木優, 首藤健一, 増田茂
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] Au(111)表面におけるHe*の脱励起過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青木優, 増田茂, 佐々木恵太, 十河真生, 森川良忠
  • 学会等名: 日本物理学会第65年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Characterization of gap states at organic- metal interface. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, S.Toyoshima, T.Kamada, M.Sogo, S.Masuda, T.Sakurai, K.Akimoto
  • 学会等名: The 5th edition of the international workshop on Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces
  • 発表場所: Chiba.
  • 年月日: 2010-01-26
• [学会発表] Local electronic properties at organic-metal interface : A combined spectroscopic and theoretical study. (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda
  • 学会等名: Progress in Applied Surface, Interface and Thin Film Science 2009
  • 発表場所: Florence.
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] Deexcitation process of helium metastable atoms on gold surface. (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda, K.Sasaki, M.Sogo, M.Aoki, Y.Morikawa
  • 学会等名: 11th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: Nara.
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] Local electronic states at organic-metal interface : Benzenethiol on Pt(111) and Au(111). (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, K.Sasaki, T.Kamada, S.Masuda
  • 学会等名: 11th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: Nara.
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] C_<60>-Pt(111)系における金属波動関数の漸近特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 十河真生, 坂本雄一, 青木優, 増田茂, 柳澤将, 森川良忠
  • 学会等名: 第3回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-22
• [学会発表] Penning ionization on gold surface. (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda, K.Sasaki, M.Sogo, M.Aoki, Y.Morikawa
  • 学会等名: The 26th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Parma.
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] C_<60> adsorbed on platinum surface : An excellent mediator of wave function. (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, M.Sogo, Y.Sakamoto S.Masuda, S.Yanagisawa, Y.Morikawa
  • 学会等名: The 26th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Parma.
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] Influence of electronic structure of bathocuproine/metal interface on performance of organic photovoltaic cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sakurai, S.Toyoshima, M.Aoki, T.Taima, Y.Yoshida, H.Kato, S.Masuda, K.Akimto
  • 学会等名: The 26th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Parma.
  • 年月日: 2009-08-31
• [学会発表] 有機-金属系におけるギャップ準位の形成と電子準位接続 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青木優, 豊島晋, 鎌田豊弘, 十河真生, 増田茂, 櫻井岳暁, 秋本克洋
  • 学会等名: 日本化学会第89回春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Local electronic states of potassium-deposited organic films. (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Sogo, Y.Sakamoto, M.Aoki, S.Masuda
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology
  • 発表場所: Tokyo.
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] Local electronic properties at benzenethiol-Pt(111) junction. (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, T.Kamada, K.Sasaki, S.Masuda, Y.Morikawa
  • 学会等名: The 4th Vacuum and Surface Science conference of Asia and Australia
  • 発表場所: Matsue.
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] C_<60>薄膜へのK原子の熱拡散と価電子状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 坂本雄一, 十河真生, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-27
• [学会発表] フェナントロリン誘導体-金属界面の局所電子状態の観測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青木優, 豊島晋, 鎌田豊弘, 十河真生, 増田茂, 櫻井岳暁, 秋本克洋
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-27
• [学会発表] 金属表面上におけるカリウムーベンゼン系の電子状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 十河真生, 坂本雄一, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] Direct observation of local electronic states at organic-metal interface. (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda, S.Toyoshima, T.Kamada, M.Sogo, M.Aoki, T.Sakurai, K.Akimoto
  • 学会等名: The 25th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Liverpool.
  • 年月日: 2008-07-30
• [学会発表] Local electronic properties at molecule-metal interface : Benzenethiol on Pt(111). (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, T.Kamada, K.Sasaki, S.Masuda, Y.Morikawa
  • 学会等名: The 25th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Liverpool.
  • 年月日: 2008-07-30
• [学会発表] Potassium-benzene interaction on Pt(111). (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Sogo, Y.Sakamoto, M.Aoki, S.Masuda
  • 学会等名: The 25th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Liverpool.
  • 年月日: 2008-07-30
• [学会発表] 準安定原子電子分光によるバソクプロイン/金属界面の電子状態の観測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 豊島晋, 櫻井岳暁, 鎌田豊弘, 十河真生, 青木優, 増田茂, 秋本克洋
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] アルカリ金属表面とベンゼンの相互作用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 十河真生, 坂本雄一, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 日本物理学会第63年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] 分子-金属界面における局所電子状態:C_6H_5SH, C_6H_5SeHIPt(111) (2008)
  • 著者名/発表者名: 青木優, 鎌田豊弘, 佐々木恵太, 増田茂, 森川良忠
  • 学会等名: 日本物理学会第63年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] Direct observation of interface states of alkanethiols on Pt(111) by metastable atom electron spectroscopy. (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda, Y.Koide, M.Aoki, Y.Morikawa
  • 学会等名: 13th International Conference on Solid Surfaces
  • 発表場所: Stockholm.
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] Pt(111)表面上に蒸着したフェロセンの価電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 十河真生, 佐々木恵太, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 第27回表面科学講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-11-02
• [学会発表] Pt(111)表面に吸着したC_6H_5R(R=H, SH, SeH)の界面電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鎌田豊弘, 佐々木恵太, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 第1回分子科学討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] Pt(111)表面におけるメタロセンの電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 十河真生, 佐々木恵太, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 第1回分子科学討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] Pt(111)-アルカンチオール系における吸着誘起準位 (2007)
  • 著者名/発表者名: 青木優, 小井出祐一, 増田茂, 森川良忠
  • 学会等名: 日本物理学会第62年次大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] Local electronic properties induced at the molecule-metal interface. (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Masuda
  • 学会等名: The international workshop on Electron transport through a linked molecule in nano-scale
  • 発表場所: Tokyo.
  • 年月日: 2007-08-18
• [学会発表] Pt(111)-アルカンチオール吸着系の局所電子状態 (2007)
  • 著者名/発表者名: 青木優, 小井出祐一, 増田茂, 森川良忠
  • 学会等名: 日本化学会第87春季年会
  • 発表場所: 吹田
  • 年月日: 2007-03-27
• [学会発表] 準安定原子をプローブとする表面解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 増田茂
  • 学会等名: 先端科学計測研究センターシンポジウム「光・粒子精密計測法の新展開」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20060600
• [学会発表] 電子放射顕微鏡によるNi(111)初期酸化過程の観測 (2006)
  • 著者名/発表者名: 十河真生, 鎌田豊弘, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 日本物理学会2006年秋季大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2006-09-24
• [学会発表] MAESによるPt(111)上に吸着したチオール分子の局所電子分布 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小井出祐一, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 分子構造総合討論会2006
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] ペニングイオン化電子分光を用いた気相状態におけるDNA塩基の電子状態 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中川亮, 解良聡, 青木優, 増田茂, 上野信雄
  • 学会等名: 分子構造総合討論会2006
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2006-09-23
• [学会発表] Initial oxidation of Ni(111) observed by electron emission microscopy : PEEM and MEEM. (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Sogo, T.Kamada, M.Aoki, S.Masuda
  • 学会等名: 24th European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Paris.
  • 年月日: 2006-09-07
• [学会発表] Local electronic structure of alkane thiol on Pt(111) studied by MAES. (2006)
  • 著者名/発表者名: M.Aoki, Y.Koide, S.Masuda
  • 学会等名: 10th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
  • 発表場所: Foz do Iguacu, Brazil.
  • 年月日: 2006-08-29
• [学会発表] 準安定電子放射顕微鏡の開発とNi(111)初期酸化への適用 (2005)
  • 著者名/発表者名: 十河真生, 鎌田豊弘, 青木優, 増田茂
  • 学会等名: 第25回表面科学講演大会
  • 発表場所: 大宮
  • 年月日: 2005-11-17
• [学会発表] Development of metastable electron emission microscope and its application to initial oxidation of Ni(111). (2005)
  • 著者名/発表者名: M.Sogo, T.Kamada, M.Aoki, S.Masuda
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology
  • 発表場所: Omiya.
  • 年月日: 2005-11-15
• [図書] 表面物性工学ハンドブック第2版(小問篤, 青野正和, 石橋幸治, 塚田捷, 常行真司, 長谷川修司, 八木克道, 吉信淳編) (2007)
  • 著者名/発表者名: 増田茂
  • 総ページ数: 232-236
  • 出版者: 丸善