赤井研究室

自己組織化分子膜で新たな機能を創出するボトムアップ研究

表面科学の発展よって、物理化学の新たな学術体系が構築されると共に、それらを観測する高感度で高性能な測定手法がたくさん開発されています。現在では、表面に吸着した少数分子の配列や配向、電子状態、化学状態、物性を詳しく調べることが可能になりました。本研究室では、表面物理化学の基礎的知見と吸着分子を調べる各種の測定手法を活かし、ボトムアップの視点から新たな機能性分子膜をデザインし実現する研究にも挑戦しています。 近年は、溶液中で製膜する「自己組織化単分子膜」の技術を発展させ、大気中でも安定でより高度な機能を持つ分子膜の創出に挑戦しています。なかでも、異なる種類の２つの分子を自己組織化的に二分子膜化する製膜手法を確立し、今後の発展が期待されています。この二分子膜を用いれば、異なる官能基間の相互作用を利用した機能の発現と性能向上を効率的に進めることができます。現在は、ニューロモルフィック分子デバイスへの応用も視野に、この『自己組織化二分子膜』を活用して、異種官能基間の励起遷移/電荷移動/電荷分離/化学状態変換などを制御する新たな分子デバイスの創出を目指しています。

• Kato H.S. et al.,"Strong hydrogen bonds at the interface between proton-donating and -accepting self-assembled monolayers on Au(111)," Langmuir, vol. 34, pp. 2189-2197 (2018)
• Osumi Y. et al.,"Deviation from Point Dipole Analysis for Exciton Quenching in Quaterthiophene-Terminated Self-Assembled Monolayers on Au(111)," J. Phys. Chem. C, vol. 123, pp. 16127-16136 (2019)
• Kanematsu Y. et al.,"A computational examination of the electric-field-induced proton transfer along the interface hydrogen bond between proton donating and accepting self-assembled monolayers,"Chem. Phys. Lett., vol. 741, pp. 137091(1-4) (2020)