内殻分光法による生体分子薄膜の電子物性に関する研究

Electric properties in biological thin films studied by core-level spectroscopy

馬場 祐治  ; 関口 哲弘  ; 下山 巖   ; Nath, K. G.*; 平尾 法恵*

Baba, Yuji; Sekiguchi, Tetsuhiro; Shimoyama, Iwao; Nath, K. G.*; Hirao, Norie*

有機分子や生体分子の薄膜は、ELデバイス,バイオセンサー,バイオチップなど表面機能性材料としての応用が期待されている。薄膜材料の機能を決定するバンドギャップ,電気伝導度などの基礎的物性は重要であるが、薄膜の微細化や低次元化に伴い測定が困難となる。特に一次元ポリマーやDNAなどの一次元鎖方向の電気伝導に関して種々の論争がある。そこで本研究では放射光を用いた内殻共鳴オージェ電子分光法により有機・生体分子薄膜の電子物性測定を試みた。1本鎖DNA薄膜にリンK-吸収端近くのX線を照射すると、P KLL共鳴オージェ電子スペクトルは2本に分裂した。高エネルギー側のピークには、絶縁体特有のオージェ共鳴ラマン散乱による大きなエネルギーシフトが認められた。これは、DNA分子のリン原子周辺の価電子帯に励起された電子が、その軌道に局在していることを示しており、この結果から、1本鎖DNA分子のリン酸-糖鎖がバンドギャップの大きな絶縁体であることが明らかとなった。

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