エバネッセント波動誘導による有機超分子ナノワイヤーアレイの成長

Evanescent Wave-guided Growth of Organic Supramolecular Nanowire Array.

• Hua Su
• Ben Niu
• Haoran Li
• Fei Liu
• Tinglian Yuan
• Hong-Yuan Chen
• Wei Wang

抄録

表面などのナノスケールの特定空間内に分子が秩序よく集合することは、様々なアプリケーションのための先進的なマイクロ/ナノ構造作製において大きな可能性を秘めています。ここでは、エバネッセント波(EW)を利用した低分子の長距離秩序化ナノワイヤ(NW)アレイへの組織化を実証した。実験とシミュレーションの結果、エバネッセント波の伝播方向と波長を変えることで、NWアレイの配向と周期性が制御可能であることを明らかにした。このアプローチの一般性は、異なる分子前駆体を用いることでさらに実証された。これまでのEWの研究では、光センシングのために近接場の特性を利用することが多かったが、本研究では、低分子のガイド付き集合体におけるEWの光化学的なパワーを初めて実証した。また、超解像顕微鏡や光学・バイオ関連分野への応用が期待される重要なデバイスとして、蛍光を用いた周期構造の解明にもつながる。

Ordered assembly of molecules within a specific space of nanoscale, such as surface, holds great promise in advanced micro-/nanostructure fabrication for various applications. Herein, we demonstrated the evanescent wave (EW)-guided organization of small molecules into long-range ordered nanowire (NW) array. Experiment and simulation revealed that the orientation and periodicity of the NW array were feasibly regulated by altering the propagation direction and the wavelength of EW, respectively. The generality of this approach was further demonstrated by using different molecule precursors. While existing studies on EW often took advantages of its near-field property for optical sensing, this work demonstrated the photochemical power of EW in the guided-assembly of small molecules for the first time. It also provides an enlightening avenue to periodic structure with fluorescence, promising for super-resolution microscopy and important devices applicable to optical and bio-related fields.

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