表面吸着による「溶液超薄膜」の作成と反応および結晶成長への応用

通过表面吸附形成“超薄溶液膜”并应用于反应和晶体生长

• 批准号: 08750008
• 负责人: 島田 敏宏
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750008/
• 关键词: 溶液超薄膜; DCNQI-Cu錯体; 放射光光電子分光; フタロシアニン; 有機分子; 傾斜基板; グラフォエピタキシ-; エピタキシ-

本研究は、興味深い物性を示す有機物質およびその金属錯体の反応と結晶成長制御を目的として、溶質の蒸着と溶媒蒸気の吸着により溶液の超薄膜を作製し、その中での反応および結晶成長を調べた。(1)DCNQI-Cu錯体への溶媒吸着の影響と電子分光による反応評価DCNQI-Cu錯体は、特異な金属・絶縁体転移など、興味深い物性で知られているが、気相からの超薄膜単結晶成長の例はない。CuとDCNQIの共蒸着、および溶媒吸着による反応を電子エネルギー損失分光および放射光光電子分光で調べた。単結晶成長はできなかったが、放射光により入射光エネルギーを変えることによってピークを同定し、反応を評価できると、溶媒吸着により反応が促進されることを明らかにするととも(Ref.1)に、電子エネルギー損失分光によって従来知られていなかった。DCNOQI-Cu錯体の伝導帯の構造についての知見を得ることができた。(投稿中)。(2)光学的検出法による昇温脱離測定溶液超薄膜中の有機分子の挙動を調べるため、成長室と直結した光学測定系を作製した。まずこれを有機超薄膜の昇温脱離測定に応用し、従来真空中でしか行えなかった昇温脱離測定が、溶媒雰囲気下でも行えることを示した(投稿中)。(3)傾斜基板上の原子層ステップによる分子の配列化溶液超薄膜からの結晶成長を行う上で、結晶方位を揃えるためには基板上に細かい規則構造をつくり、ガイドさせるという方法(=グラフォエピタキシ-)が考えられる。グラフォエピタキシ-を有機分子に用いる試みはいくつかなされてきたが、成功例は報告されていない。この理由を調べるため、単結晶傾斜基板上の原子層ステップガイドとして利用し、フタロシアニン成長膜の結晶構造を電子線回折を用いて調べた。その結果、ガイドの間隔が分子数個分以下でないと分子配列は影響を受けないことが明らかになった(Ref.2-3)。

这项研究旨在控制有机物质及其金属络合物的反应和晶体生长，它们表现出有趣的物理特性，通过沉积溶质和吸附溶剂蒸气制备了溶液的超薄薄膜，研究了其中的反应和晶体生长。 （1）溶剂吸附对DCNQI-CU复合物的影响以及电子光谱dcnqi-Cu复合物对反应的评估以其有趣的物理特性而闻名，例如独特的金属/绝缘体过渡，但没有来自蒸气相的超细单晶生长的示例。通过电子能量损耗光谱和同步光谱光谱检查，研究了CU和DCNQI的共蒸发以及溶剂吸附的反应。尽管不可能进行单晶生长，但据透露，当可以通过更换同步辐射的入射光能来鉴定峰并可以评估反应时，溶剂吸附会加速（参考文献1），并且过去尚未通过电子能量损失谱图知道它。我们已经了解了DCNOQI-CU复合物的传导带的结构。 （正在进行中）。 （2）使用光学检测方法研究有机分子在温度提高解吸测量溶液的超薄薄膜中的行为，制备了直接连接到生长室的光学测量系统。首先，将其应用于超薄有机膜的温度提高解吸测量，并表明，即使在溶剂大气下（在发布）下，即使在真空中，以前仅在真空中才有可能进行温度升高的解吸测量。 （3）当使用倾斜底物上的原子层步骤从分子比对溶液的超薄薄膜中生长时，一种在底物上创建精细有序结构并引导的方法可以使晶体取向对齐（= grafoepitaxy-）。已经尝试使用GraphoePitaxy作为有机分子的尝试，但尚未据报道成功的病例。为了研究其原因，将邻苯丙氨酸生长膜的晶体结构用作单个晶体梯度底物上原子层的步骤指南，并使用电子衍射研究了邻苯丙氨酸生长膜的晶体结构。结果，除非指南间隔小于或等于几个分子（参考文献2-3），否则分子序列不会受到影响。

项目成果

T.Shimada,M.Mochida and A.Koma: "Characterizing Reactions to Fabricate Thin Films of Charge Transfer Complexes by Photoelectron Spectroscopy : A case Study of DCNQI-Cu" Applied Surface Science,. (in print).

T.Shimada、M.Mochida 和 A.Koma：“通过光电子能谱表征制备电荷转移复合物薄膜的反应：DCNQI-Cu 的案例研究”应用表面科学。

T.Shimada,T.Sakurada and A.Koma: "Epitaxial Growth of Organic Molecules on Vicinal Surfaces of Single Crystals" MRS Conference Proceeding,96 Fall-Symposium P. (in print).

T.Shimada、T.Sakurada 和 A.Koma：“有机分子在单晶邻近表面上的外延生长”MRS 会议论文集，96 年秋季研讨会 P.（印刷中）。

T.Shimada,A.Suzuki,T.Sakurada and A.Koma: "Epitaxial Growth of metal phthalocyanines on hydrogen terminated vicinal surfaces of Si(111)" Appl. Phys. Lett.68. 2502-2504 (1996)

T.Shimada、A.Suzuki、T.Sakurada 和 A.Koma：“金属酞菁在 Si(111) 氢封端邻表面上的外延生长”Appl。

T.Shimada,A.Koma,T.Matsushita et al: "Polytypes and Crystallinity of Ultrathin Epitaxial Films of Layererd Materials Studied with Grazing incidence X-ray Diffraction" Surface Science. (in print).

T.Shimada、A.Koma、T.Matsushita 等人：“利用掠入射 X 射线衍射研究的多层材料超薄外延膜的多型性和结晶度”表面科学。