種々の走査プローブ顕微鏡を用いた分子操作・加工による分子素子の製造と機能評価

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a)A-S-D三組分子及びアンテナ分子の配向制御とドメイン形成昨年に引き続き、均一で安定な高配向性「超構造単分子膜」形成に関してはLangmuir-Blodgett(LB)膜の方法により、A-S-D三組分子の向きを揃えて単分子膜を形成できるかどうかを調べた。この目的のために2種類の構造を持つと考えられる多層膜の形成をヘテロLB膜形成装置を用い、一層おきにA-S-D三組分子を含む単分子膜を交互に積層した。タイプaではA-S-D三組分子のDの部位が空気側に、タイプbではAの部位が空気側に向いていると予想される。これらの膜の配向性の評価は走査表面電位顕微鏡で光照射時の光起電力を測定することによって行った。光起電力の測定結果は膜の配向性を強く支持している。さらにこの配向性の向上を図り、一分子層の単分子膜で十分な光起電力を発生させることにも成功した。「超構造」内のナノドメイン形成に関しては、A-S-D三組分子とアンテナ分子の混合単分子膜のドメイン形成を膜の自己組織化機能を利用して試みた。ここでは炭化水素鎖(HC)とフッ化炭素鎖(FC)を持つ両親媒性化合物の相分離機能をドメイン形成に利用した。これまでの研究から、アニオン性のHCとFCを持つ両親媒性化合物の混合単分子膜をポリイオンコンプレックス形成により作製すると、二階建て構造をとることが分かった。A-S-D三組分子はカチオン性、アンテナ分子はアニオン性両親媒性化合物であるので、HCを持つカチオン性とアニオン性の両親媒性化合物とFCを持つアニオン性の両親媒性化合物からなる3成分のLB膜を作製し、その構造をAFM、摩擦力顕微鏡、表面電位顕微鏡、SNOM及びSIMSを用いて検討した。また横並びの相分離構造を作る条件についても検討した。b)アンテナ分子と電荷分離三つ組分子の増感色素部位に相当する部位のみを有する両親媒性分子との混合単分子膜内でのエネルギー移動アンテナとして作用するビレン部位と増感色素であるアシル化ペリレン部位との間のエネルギー移動の効率を向上させるための条件を検討した。