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。

已经有许多有关使用AFM探针对实体表面进行物理处理的报道，申请人还成功地处理了纳米水平的半导体表面。进行这项研究的目的是通过化学切割自组装的单层和底物原子之间的键来控制纳米表上的二维分子排列，而不是简单地切成物理处理。 Specifically, for self-assembled monolayers of alkanethiols (SAMs), a current-sensing atomic force microscope, a large electric field was applied locally under constant force (a constant distance) in a liquid with a low dielectric constant, and by electrochemical processes, the bond between the sulfur of the SAM and the gold atoms of the substrate was successfully formed.此外，通过在液体中溶解具有不同碳链长度的烷硫醇，可以形成其他分子的Sams模式。使用这些模式，构建了一个新的信息记录系统。

项目成果

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）

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)。

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)