2001 Fiscal Year Annual Research Report
分子構造をメモリに利用した1nmスケールメモリーの創成
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13750026
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山下 良之 東京大学, 物性研究所, 助手 (00302638)
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| Keywords | シリコン / 有機分子 / ナノスケール / 分子素子 |
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| Research Abstract |
<機能性有機分子/シリコン>ハイブリッド構造は分子エレクトロニクスに関連して、非常に興味が持たれている。特にシクロヘキセンとシリコンダイマーとの反応は熱的に安定なdi-sigma結合を作り、2x1構造を反映して分子が吸着するのみならず、構造異性体である舟形、ねじれ舟形が室温で共存する。もし、これらの構造が可逆的にSTMチップなどで転移可能ならば構造をメモリに利用した巨大容量メモリになるため非常に興味深い。そこで本研究では舟形-ねじれ舟形間の転移の活性化エネルギーを明らかにするためSi(100)表面上におけるシクロヘキセンの吸着状態の温度依存性をSTMにより調べた。
実験は超高真空チャンバー内で行った。清浄面は1250℃にて数回フラッシュすることにより作成した。シクロヘキセン分子はガス状にてチャンバー内に導入した。STM測定は室温まで冷却してから行った。
温度が上がるにつれて、舟形構造の割合が増え、200℃においてはほぼ舟形構造のみ観測された。過去の我々の理論計算により、舟形構造およびねじれ舟形構造は吸着エネルギーがほぼ等しいことから、吸着のダイナミクスがこの反応を支配していることがわかった。また、STMにて同じ分子を追跡したところ、熱エネルギーでは舟形⇔ねじれ舟形構造の転移がおこらないことがわかった。250℃以上では分子は脱離しはじめるることも観測された。
現在、舟形からねじれ舟形には構造を転移させることが可能だが、その逆反応は現在調査中である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Y.Yamashita: "Adsorbed states of cyclopentene, cyclohexene and 1, 4-cyclohexadiene on Si(100)(2_x1) : towards the fabrication of novel organic films/Si hybrid structures"Applied Surface Science. 169・170. 172-175 (2001)
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[Publications] Y.Yamashita: "High resolution Si2p photoelectron spectroscopy of unsaturated hydrocarbon molecules adsorbed on Si(100)c(4x2) : The interface bonding and charge transfer between the molecule and Si substrate"J. Electron Spec. Relat. Phenom. 114・116. 389-393 (2001)
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[Publications] J.Yoshinobu: "Reaction mechanism and adsorbed states of cyclohexene on Si(100)(2x1)"J. Electron Spec. Relat. Phenom. 114・116. 383-387 (2001)
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[Publications] K.Hamaguchi: "Bonding and Structure of 1, 4-cyclohexadiene Chemisorbed on Si(100)(2x1)""Journal of Chemical Physics. 105. 3718-3723 (2001)
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[Publications] S.Machida: "Electronic and vibrational states of cyclopentene on Si(100)(2x1)"Journal of Physical Chemistry B. 106. 1691-1696 (2002)
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[Publications] Y.Yamashita: "Direct Evidence for Asymmetric Dimer on Si(100)at Low Temperature by means of High Resolution Si2 Photoelectron Spectroscopy"Japanese Journal of Applied Physics. 41. L272-L274 (2002)
