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2007 Fiscal Year Annual Research Report

自己組織化単分子層を用いた多様な分子-電極接合の構築と単一分子電気伝導測定

Research Project

Project/Area Number 19750102
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

高草木 達  Hokkaido University, 大学院・理学研究院, 助教 (30359484)

Keywordsナノコンタクト / ナノ材料 / 表面界面物性 / 電気伝導性 / 走査型プローブ顕微鏡
Research Abstract

本年度は,種々の金属-分子結合様式を有する金属層-自己組織化単分子層-金属基板からなる接合構造をウェットプロセスにより作成し、電気伝導測定を行った。具体的には以下の通りである。
1.自己組織化単分子層(SAM)を用いた金属層-分子-金属基板接合の形成
SAMの表面官能基への選択的な金属錯体イオンの吸着及び還元による金属層析出に成功した。具体的には、まずAu(111)上にジチオール自己組織化単分子層を形成し、その後塩化白金酸イオン([PtCl_4]∧<2->)を吸させた。続いて電気化学的に還原することでPt層を析出させた。錯体吸着時及び還元後の構造を原子間力顕微鏡によって評価したところ、明瞭な粒子形状は観察されなかったため、一様な層を形成していると期待でさる。また同様に塩化金酸イオン([AuCl_4-)を用いることで、自己組織化単分子層上にAu層の形成を行った。
2.電気伝導性における分子と電極の結合状態の効果
上記で作製した、Pt/自己組織化単分子層/Au(111)、Au/自己組織化単分子層/Au(111)、さらに金属層を導入していない自己組織化単分子層/Au(111)に関して、電流検出型原子間力顕微鏡による電気伝導度測定を行った。結果、金属層を導入した場合の方が伝導性は高かった。高い伝導性は金属層とチオールとの共有結合によるものと考えられる。またPt/自己組織化単分子層/Au(111)、Au/自己組織化単分子層/Au(111)を比べるとAuの方が若干伝導性が高いことを示唆する結果が得られた。これは結合の強さ(軌道の重なり)が伝導性に大きく影響することを示している。

  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] In situ Real-time Monitoring of Electrochemical Ag deposition on a Rec-onstructed Au (111) Studied by Scanning Tunneling Microscopy2008

    • Author(s)
      Satoru Takakusagi
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C 112

      Pages: 3073-3077

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoanodic Formation of an Organic Monolayer on a Hydrogen-terminated si (111) Surface via Si-C Covalent Bond Using a Grignard Reagent and its Application for One-step Monolayer-patterning2007

    • Author(s)
      Satoru Takakusagi
    • Journal Title

      Journal of Electroanalytical Chemistry 599

      Pages: 344-348

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functionalization of Silicon Surfaces with Catalytically Active Pd Compl-exes and Application to the Aerobic Oxidation of Benzylic Alcohols2007

    • Author(s)
      Kenji Hara
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Pages: 4280-4282

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Construction of Self-assembled Monolayer Terminated with N-Heterocyclic Carbene-Rhodium (I) Complex Moiety2007

    • Author(s)
      Kenji Hara
    • Journal Title

      Surface Science 601

      Pages: 5127-5132

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structure of Au (111) and Au (100) Single Crystal Electrode Surfaces at Various Potentials in Sulfuric Acid Solution Determined by In situ Surface X-ray Scattering2007

    • Author(s)
      Toshihiro Kondo
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C 111

      Pages: 13197-13204

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 走査型トンネル顕微鏡(STM)による再構成したAu(111)表面上への電気化学的Ag析出過程のその場追跡2008

    • Author(s)
      高草木達
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] Potential Dependent Electrodeposition Process of Ag on a Reconstructed Au (111) Surface Studied by in situ Scanning Tunneling Microscopy2008

    • Author(s)
      Satoru Takakusagi
    • Organizer
      International mini-Symposium on Control and Analysis of Reactions at Electrode/Solution Interface with Atomic/Molecular Resolution
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2008-03-10
  • [Presentation] 再構成したAu(111)電極表面上へのAg析出における電極電位の効果2007

    • Author(s)
      高草木 達
    • Organizer
      第27回表面科学講演大会
    • Place of Presentation
      東京大学生産技術研究所
    • Year and Date
      2007-11-01
  • [Remarks]

    • URL

      http://pchem.sci.hokudai.ac.jp/

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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