プラズモン効果による単分子フォトクロミック反応の実現検証

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H02717
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分32020:機能物性化学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 清水 智子 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (00462672)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 走査型トンネル顕微鏡 / フォトクロミック分子 / 単分子反応 / 自己組織化

研究成果の概要

本研究では、照射する光の波長によって２状態を行き来するフォトクロミック分子の一種であるジアリールエテンに対し、単分子スイッチングの実現可能性を検証することを目的とした。走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて、銅および銀の表面に吸着したジアリールエテン分子に電子を注入する、光を照射するなどの方法を試した。分子が単分子膜やクラスターなどの集合構造を作った場合は異性化反応が阻害される場合があること、周囲に分子がなく孤立した状態であっても一部が解離する反応がスイッチングに競合すること等が明らかとなった。

自由記述の分野

表面科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、有機分子1個を1ビットとした有機メモリの実現に不可欠な要素技術の検証という意義があった。密に規則正しく分子を並べることは大容量の観点で重要であるが、同時に分子同士の相互作用がスイッチング現象に影響を及ぼすことが明らかとなった。電極金属との相互作用も重要なファクターである。このような詳細は、近未来のデバイス創成における基礎情報として重要であると同時に、表面化学分野における興味深い現象を発見したという意味でも重要である。