金属ナノ構造体-フォトクロミック分子複合系の光機能性に関する研究

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分子エレクトロニクスは、機能性有機分子の特性を活かし、分子レベルでのコンピュータを構築することを目指した研究分野であり、従来の化学・物理・工学といった境界を越えた研究が盛んになされている。このような観点の基、本研究課題においては、フォトクロミック分子の異性化挙動を用いた光応答性分子素子の構築、評価に関する研究を行なってきた。本申請者は本年度、『フォト・およびエレクトロクロミズムを用いたジアリールエテン・金ナノ粒子複合系の電導性スイッチング』および『金属ナノ構造体・光応答性分子複合系の単一電子トランジスタの光応答挙動におけるメカニズムの検討』という2つの観点より研究を行ない、ジアリールエテンがフォトクロミズムのみでなく、エレクトロクロミックなスイッチング素子としても動作可能であることを明らかとした。また、単一電子トランジスタの光応答挙動がナノギャップ間に構築したクーロンアイランドのポテンシャルシフトに由来し、そのシフトが周囲の分子のコンフォメーション変化や異性化挙動に由来する分極率の変化によって引き起こされていることを明らかとした。