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単一鎖レベルで、(光吸収・電荷分離・電荷輸送)過程や(電荷輸送・電荷再結合・発光)過程などの高次機能を有するDNA/導電性高分子高次組織体を合成し、固体基板上での単一鎖レベルでの高次構造と光電機能の関連を明らかにすることで、革新的な光電機能を示す次世代分子材料の創製を目的としている。本年度は、DNA/導電性高分子組織体の直接観察ならびにその単分子鎖レベルでの機能の評価につなげるため、DNAと光機能性分子であるRu錯体からなる組織体をマイクロメートル電極間に単分子鎖レベルで伸長固定する方法論の確立ならびにその電気特性の評価について検討した。
DNA(リン酸基濃度)とRu錯体比が1:1となるように調製した水溶液を25μmの電極間距離を有する対向電極上に展開し、高周波高電界を与えながら水を蒸散させた。電極基板上に得られた組織体の構造をAFMを用いて解析した。濃度が比較的高い溶液においては電極端から電界方向に向けて数本から数十本の組織体がバンドル化したDNAファイバーが認められたが、単分子鎖レベルの組織体は観察できなかった。濃度をさらに下げ基板の洗浄を最適化することで単一鎖レベルの組織体は基板上で観測できたが、組織体の伸長方向は電界とは無関係であった。基板上に展開した溶媒(水)の蒸散は高周波電界を印加しながら行っている。従って、組織体には電界だけでなく水の蒸散に伴う力も加わり、伸長方向に影響を与える。そこで、電界印加方向と溶液の蒸散方向を同一にした結果、電界方向に単分子鎖レベルのDNA/Ru錯体組織体が配向固定できることが明らかとなった。さらに、単分子鎖レベルの組織体の電流電圧特性について導電性探針を用いたAFM測定より解析を行っている。
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