(独)物質・材料研究機構は11月22日、光吸収や電子伝達機能を持つ有機単分子超薄膜を利用した有機超薄膜型光電変換素子の効率を飛躍的に高める技術を、北海道大学と共同で開発したと発表した。  
　原子レベルで滑らかに表面制御した金電極面に有機単分子超薄膜を載せ、その上にnm(ナノメートル、1nmは10億分の1m)単位の金粒子を形成することで実現した。光電変換効率の指標となる光誘起電子移動反応を約50倍に高めることができたという。半導体を用いた従来の電子素子に代わる次世代の超微細素子として注目される分子エレクトロニクス素子の実現に役立つと期待される。
　新技術を開発したのは、同機構・国際ナノアーキテクト拠点の魚崎浩平コーディネーターと北大の池田勝佳准教授。
　有機分子を一層から数層重ねた超薄膜をナノレベル構造の金属電極と組み合わせると、金属中の自由電子が入射光の電場との相互作用で集団運動する「プラズモン共鳴」と呼ばれる現象を起こし、光電変換効率が向上する。この効果自体は従来から知られていたが、これまではナノレベル構造の金属表面に有機分子層を形成する方法が採られていたため、有機分子の原子配列をうまく制御できず、光吸収・電子伝達などの分子機能の実現が難しかった。
　それに対し、今回は、原子レベルで表面制御した平面状の金電極に有機単分子超薄膜を形成し、その後でナノ構造の金粒子を組み合わせるという方法を採用することで、プラズモン共鳴による効果を十分に活かすことができた。
　今回の成果について、研究グループは「純粋にプラズモン共鳴の効果だけで光機能性分子膜の光利用効率が向上することを初めて明確に示すことができた」といっている。

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