巨大分子クラスターの内部温度制御と構造相転移の解明

阐明大分子团簇的内部温度控制和结构相变

基本信息

批准号：
20038043
负责人：
中嶋敦
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、芳香族有機分子ナノ集合体について、内部温度を制御した有機結晶や薄膜の電子物性を微視的に理解するための構造相転移現象を解明することを目的として研究を推進した。平成21年度は、孤立分子とバルクの橋渡しを実現する観点から分子の有限多体系に着目し、特に温度を規定した環境下で、その構造の秩序性を解明するための実験研究に取り組んだ。特に、有機金属クラスターをプローブとすることによって、表面上に形成される2次元自己組織化単分子膜(SAM)の2次元融解に関する成果を得た。アルカンチオールSAMにおいて注目されることは、2次元炭化水素鎖が表面上で「相」に対応する秩序状態をもつかという点である。この自己組織化したSAMの秩序性の挙動を明らかにするために、鎖長の異なる様々なアルカンチオールSAM基板を調製し、その表面上にバナジウム(V)-ベンゼン(Bz)1:2組成サンドイッチクラスター正イオンV(Bz)_2^+を10-20eV程度の入射エネルギーで打ち込み、蒸着されたサンドイッチクラスターの熱力学的安定性や配向特性を評価した。昇温脱離スペクトルの測定からSAMの炭素鎖長がC4からC22まで長くなるにつれて、脱離しきい温度が高温側にシフトし、ナノクラスターの脱離の活性化エネルギーは、C4-,C8-SAMで約60.0kJ/molであったが、C22-SAMでは、化学吸着熱に匹敵する～150kJ/molへと著しく増大していることがわかった。また、反射型赤外スペクトル測定から、C22-SAMのように鎖長が長い場合には、V(Bz)_2クラスターは蒸着時にSAM内に進入することによって捕捉されることがわかった。そして、室温以上まで固体基板上に固定される原理は、アルキル分子鎖の自己組織化に基づく秩序化によっていることを明らかにした。これらの成果を含めて、第四回公開シンポジウム(5/30-31、東京)、および、国際シンポジウム(1/7-9、京都)においてポスター発表を行ない、さらに、成果報告会(3/7-8、東京)において研究成果について講演を行った。

进行这项研究的目的是阐明结构相变现象，以了解有机晶体和薄膜的电子性质的微观理解，并控制了对芳香有机分子纳米膜的内部温度。 2009年，我们从实现孤立的分子和批量之间的桥梁的角度专注于有限的分子多体系统，并从事实验研究以阐明其结构的顺序性质，尤其是在温度指定条件的环境中。特别是，通过将金属有机金属簇作为探针，我们就表面形成的二维自组装单层（SAM）的2D熔化获得了结果。烷硫醇SAMS中值得注意的是，二维烃链在其表面上具有有序状态，与“相”相对应。为了阐明这种自组装的SAM的顺序行为，准备了各种具有不同链长的烷烃SAM底物，并植入了大约10-20 ev的表面上，将液化和孔的特征植入了速度和孔子的表面上，并在表面上植入了均匀的表面，并将其置于热点和孔位，并以示例为正面的状态，并将其植入效果。温度升高的解吸光谱的测量表明，随着碳链的长度从C4增加到C22，脱附阈值温度转移到高温方面，纳米簇解吸的激活能量约为60.0 kJ/mol的C4-和C8-SAM，但对于C22-SAM而言，C22-SAM可显着增加，从而增加了摩尔的摩尔。此外，反射红外光谱测量结果表明，在长链长度（例如C22-SAM，V（bz）_2群集）的情况下，通过在蒸发过程中输入SAM来捕获群集。据透露，将固体底物固定到室温高于室温的原理是通过基于烷基分子链的自组装订购来实现的。包括这些结果在内，在第四次公开研讨会（5月30日至31日，东京）和国际研讨会（1月7日至9日，京都）进行了海报演讲，并在结果报告会议上（3月7日至8日，东京）进行了研究结果演讲。