走査プローブ顕微鏡の探針を用いた表面ナノ化学

使用扫描探针显微镜尖端的表面纳米化学

• 批准号: 11874093
• 负责人: 魚崎 浩平
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11874093/
• 关键词: 走査プローブ顕微鏡; 自己組織化単分子層; 電気化学; 触媒化学; ナノ化学; 原子間力顕微鏡

AFM探針による固体表面の物理的加工についてはすでに数多くの報告があり、申請者も半導体表面のナノメートルレベルでの加工に成功している。本研究ではこの様な単純な物理的加工ではなく、自己組織化単分子層と基板原子との結合を化学的に切断することによって二次元分子配列をナノメートル〜サブミクロンスケールで制御する事を目的として行った。具体的には、アルカンチオールの自己組織化単分子層(SAM)について、電流検出型原子間力顕微鏡を利用して、低誘電率の液体中で一定の力(一定の距離)の下で、局所的に大きな電場を印加し、電気化学プロセスにより、SAMのイオウと基板の金原子の間の結合を切断し、パターン形成する事に成功した。さらに、この時液体中に炭素鎖長の異なるアルカンチオールを溶解する事によって、他の分子のSAMのパターン形成も可能である。これらのパターンを用いて新しい情報記録システムを構築した。

AFM probes are used for the physical processing of solid surfaces. There are numerous reports of successful processing of semiconductor surfaces by applicants. This study aims at the pure physical processing, self-organization of single molecular layer, atomic bonding and chemical separation of secondary molecular alignment. Specifically, the self-organized monolayer (SAM) is successfully separated from the gold atoms in the SAM substrate by a large electric field and an electrochemical process under a certain force (a certain distance) in a liquid with a low dielectric constant. In this case, the carbon chain in the liquid can be dissolved, and the SAM of other molecules can be formed This is the first time that I've ever been able to write a book.

项目成果

R.Yamada: "Two-Dimensional Crystals of Alkanes Formed on Au (111) Surface in Neat Liquid-Structural Investigation by Scanning Tunneling Microscopy"J.Phy.Chem.B. 104・25. 6021-6027 (2000)

R. Yamada：“通过扫描隧道显微镜研究纯液体结构中在 Au (111) 表面形成的烷烃二维晶体”J.Phy.Chem.B 104・25 (2000)。

B.Ohtani: "Two-Dimensional Chirality : Self-assembled Monolayer of Atropisomeric Compounds Covalently Bound to Gold Surface"J. Am. Chem. Soc.. 121・27. 6515-6516 (1999)

B.Ohtani：“二维手性：共价结合到金表面的阻转异构体化合物的自组装单层”J. Am. Soc. 121・27（1999）

R.Yamada: "Solvent Effect on the Structure of the Self-Assembled Monolayer of Alkanethiol"Chem.Lett.. 7. 667-668 (1999)

R.Yamada：“溶剂对烷硫醇自组装单层结构的影响”Chem.Lett.. 7. 667-668 (1999)

T.Kondo: "Effect of Surface Morphology of a Gold Substrate on Photocurrent Efficiency at a Gold Electrode Modified with a Self-Assembled Monolayer of a Porphyrin-Ferrocene-Thiol Linked Molecule"Chem.Lett.. 8. 964-965 (2000)

T.Kondo：“金基板的表面形态对用卟啉-二茂铁-硫醇连接分子的自组装单层修饰的金电极的光电流效率的影响”Chem.Lett.. 8. 964-965 (2000)

T.Baum: "Formation of Self-Assembled Monolayers of Alkanethiols on GaAs Characterized By ATR-FTIR Spectroscopy"Langmuir. 15・25. 8577-8579 (1999)

T. Baum：“通过 ATR-FTIR 光谱表征 GaAs 上链烷硫醇的自组装单层的形成”Langmuir 8577-8579 (1999)。