単一分子デバイスの光電子機能

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単一分子デバイスに関して光物性及び電子物性を明らかにするため,ナノワイヤーの作製法や観察法,装置開発通して将来の分子エレクトロニクスデバイス実現のためにチオフェンのモノマーを溶解した溶液に電気化学反応を用いた新しい手法で重合し,分子ワイヤーを作製する手法を開発し,走査型トンネル顕微鏡にて個々の分子のトンネル物性を測定した。また,分子細線としてDNAを伸張固定したものに機能性ポリマーや金属を析出させたワイヤーを作製し,原子間力顕微鏡や走査型近接場光学顕微鏡にて形状像,近接場光学物性を測定した。本年度は走査型プローブ顕微鏡について分子エレクトロニクスにおける個々の分子の光物性と電気物性を高分解能に観察可能な装置開発とそれを用いて伸張固定したDNAに金属析出したナノワイヤーを作製したものを高分解能測定し,ナノスケール電子物性と光物性について知見を得た。具体的には装置について金属析出したDNAを観察できるように散乱型の近接場光学顕微鏡を高分解能に観察できるように装置を安定化させた。さらに強誘電体ポリマーにドープすることで強誘電性の特徴が変化する様子を測定し,変化が見られることが分かった。特にAFMとの形態変化にも大きな変化が現れることを観察できた。また光あみでなく,電子物性の測定として導電性や表面電位測定なども行い,ナノワイヤーにおける単一電子デバイスへの展開に関して重要な知見を得ることができた。