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単一分子分光により規定した単分子接合の新規物性探索

寻找单分子光谱定义的单分子连接的新物理性质

基本信息

批准号：
12J09233
负责人：
金子哲
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、以下の二点を主な目的としている。1. 単分子接合特有の物性の探求2. 単分子接合の物性の分光法による特徴付け昨年度の研究成果より非共有電子対を持つπ共役系を含んだ分子接合が特異な物性を発現することが示唆された。平成25年度では単分子接合特有の物性探索として、銅一窒素系に着目して研究を開始した。極低温、窒素雰囲気下においてMechanically controllable break junction法により銅ナノ接合の物性の評価を行った。結果、単体では単原子鎖が形成されにくい銅原子において、銅原子と窒素分子と複合系を作ることによって、銅単原子鎖を作製することに成功した。次に単分子接合に固有な現象の開拓の一環として、ナノギャップ間におけるプラズモンによる光増強効果に着目して研究を展開した。モデル系として金ナノ粒子を基板上に作製する際に形成されるナノギャップを利用し、二次元系においてナノギャップで引き起こされる光学反応の探索を行った。結果、エポキシ樹脂の光重合反応を観測することに成功した。現在、金ナノ粒子を作製し、気体分子光開裂反応やハロゲン化アルキルの光還元反応を試みている。分光法に関しては本研究では新たな手法として単分子接合のノイズ計測の確立を目指している。昨年度までの研究により単分子接合の機械的な安定性が重要であることが示唆されたため、本年度は安定な単分子接合が作製することができる微細加工電極で電気伝導測定ができるように、計測システムの作製を行なった。現在、金単原子接合の作製に成功し、分光計測に向けて進展中である。

This study has the following two main purposes. 1. Exploration of Specific Properties of Monolecular Joints 2. Spectroscopic characterization of physical properties of single-molecule bonds. The results of last year's research show that non-shared electrons are associated with π-shared systems, and that specific physical properties of single-molecule bonds are discovered. In 2005, we began to explore the unique properties of molecular bonds and study the copper-oxygen system. Mechanically controllable break junction method is used to evaluate the physical properties of copper joints under extremely low temperature and high temperature conditions. As a result, the formation of a single atomic lock is successful. The study on the development of intrinsic phenomena in molecular bonding is carried out. In the case of manufacturing metal particles on a substrate, the optical reflection is explored by using a quadratic system. The results show that the optical alignment of the resin is successful. At present, gold particles are produced, and molecular photocracking reactions are tested. Spectrophotometry is a new method to establish the measurement of molecular conjugation. Last year's research showed that mechanical stability of single-molecule bonding was important, and this year's research showed that mechanical stability of single-molecule bonding was important. At present, the process of gold atom bonding is successful, and the spectrometer measurement is progressing.