固体表面上の分子1つ1つの性質を調べる新手法を確立
−次世代ナノテクノロジーの基礎となる1分子の化学分析法を開拓−
平成22年8月11日
高密度な情報を高速で処理する分子デバイスや、高機能な素材の開発など、次世代のナノテクノロジーへの要望は、日増しに高まってきています。この次世代ナノテクノロジーを実現するためには、分子1つ1つを「見る」、「動かす」、「組み立てる」技術が欠かせません。しかし、分子1つ1つの化学的な性質まで分析する技術は、いまだに確立できていませんでした。
基幹研究所表面化学研究室を主体にした研究チームは、分子1つ1つを「見る」ことができる走査型トンネル顕微鏡(STM)の原理を活用して、実用的な単一分子の振動分光手法を確立し、分子1つ1つの化学分析を実現しました。
研究グループの長年にわたる研究から、STMで固体表面上の吸着分子に電子を注入したときに起きる分子の運動や反応の様子と、それぞれの分子に固有な「分子の指紋」である分子振動のエネルギーとの間に密接な関係があることが分かってきました。研究グループは、この両者の関係を反映した一般的な式を理論的に構築することに成功し、この式を応用して個々の分子の運動・反応速度の実験データを解析して、分子振動の正確なエネルギーを求める「アクションスペクトル測定法」を確立しました。
分子1つ1つを化学分析することが可能となり、次世代ナノテクノロジー、特に分子ナノデバイスの組み立て技術を開拓するキーテクノロジーが誕生したと注目されます。