(57)【要約】  可逆的に変化可能で光学的に読み取り可能な光学特性を有する装置を提供する。当該装置は、導電性表面を有して酸化還元活性な層構造体を持つ基体を含む。当該酸化還元活性な層構造体は、単一層あるいは多層構造体であってもよく、少なくとも１つの電気密度及び酸化状態を含む少なくとも１つの予め決定された電子特性を有するように構成される。層構造体の電子特性は、構造体の光学特性を定義し、それにより、ある入射光への構造体の光学レスポンスを決定する。この少なくとも１つの電子特性は、酸化還元活性な層構造体を、電界あるいは酸化還元活性な材料に付することにより、変化可能である。こうして、当該装置は、前記電子特性を変化させることができ、これにより、層構造体の光学レスポンスの検出可能な変化となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可逆的に変化することができ、光学的に読み取ることができる光学特性を有するデバイスにおいて、
電子密度および酸化状態の少なくとも１つを含む少なくとも１つの所定の電子特性を有するように設計された酸化還元活性層構造体を担持する、導電性表面を有する基体であって、前記の少なくとも１つの電子特性は、前記層構造体を電場にさらすことによって変化することが可能であり、しかも、前記層構造体の光学特性は、前記層構造体の前記電子特性によって規定されており、そうされることによって、ある入射光に対する前記層構造体の光学的応答が決定されている前記基体を備えており；前記層構造体の前記光学的応答の検出可能な変化を引き起こす前記電子特性の変化をもたらすことができる；上記デバイス。
【請求項２】
前記酸化還元活性層構造体は、１種以上の金属を含有する金属ベース構造体である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記金属ベース酸化還元活性層は、遷移金属を含有している、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記遷移金属は、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｔｃ、Ｍｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＴｉおよびＺｎから選ばれている、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記金属ベース酸化還元活性構造体層は、ルテニウムベース酸化還元活性単層として設計されている、請求項３に記載のデバイス。
【請求項６】
ルテニウム（ＩＩ）ベース酸化還元活性単層またはルテニウム（ＩＩＩ）ベース酸化還元活性単層を備えている、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
請求項５に記載のデバイスにおいて、
前記ルテニウム単層は、前記デバイスの前記導電性基体の表面に共有結合的に結合されるように設計されたリンカーユニットに結合された荷電トリスビピリジルルテニウムユニットから成る、デバイス。
【請求項８】
前記酸化還元活性層構造体は、酸化還元活性な有機分子を含有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記有機分子には、チオフェン、キノン、または、それらの組合せが包含される、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記酸化還元活性層構造体は、酸化還元活性な有機分子を更に含有している、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記電子特性の前記変化は、前記導電性表面と前記層構造体に連結された１つ以上の電極とを通して、１個以上の電子を前記酸化還元活性層構造体に加えること、または、１個以上の電子を前記酸化還元活性層構造体から取り去ることによって電気化学的に引き起こされる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記酸化還元活性層構造体は、複数の電子特性領域の所定のパターンを規定するように設計されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記パターンは、異なる識別可能な電子特性を有する前記層構造体の前記複数の領域の配列の形態である、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記パターンは、ある電子特性を有する、一定間隔を置いて離れた前記複数の領域の配列の形態である、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記パターンは、前記複数の領域の１次元配列、２次元配列または３次元配列を包含する、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記層構造体に前記電場を印加するための電極集成装置を備えている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記電極集成装置は、前記導電性表面によって形成されている少なくとも１つの第１の電極集成装置と、前記酸化還元活性層構造体と関連する少なくとも１つの第２の電極とを有している、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記導電性表面は、前記基体の複数の非導電性領域によって一定間隔を置いて離されている複数の導電性領域の配列を有するパターンの形態であり、そうであることによって、前記導電性表面によって担持されている前記層構造体の複数の領域の配列であって、前記層構造体の複数の領域の前記電子特性に影響を及ぼすように選択的に処理されるべき前記複数の領域の配列を規定している前記複数の第１の電極の配列を規定している、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記第２の電極は、前記層構造体に連結された複数の電極の配列として形成されており、そうされていることによって、前記層構造体の複数の領域の前記電子特性に影響を及ぼすように選択的に処理されるべき前記複数の領域の配列を規定している、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記酸化還元活性層構造体は、１種類の金属ベース酸化還元活性物質の単層、有機分子の単層、または、それらの混合物を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記酸化還元活性層構造体は、１種類の金属ベース酸化還元活性物質の単層、または、複数種類の金属ベース酸化還元活性物質の混合物の単層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記酸化還元活性層構造体は、少なくとも１種類の金属を含有する金属ベース酸化還元活性錯体の単層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記酸化還元活性層構造体は、異なる種類の金属を含有する金属ベース酸化還元活性錯体の単層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記酸化還元活性層構造体は、同一種類の金属を含有する金属ベース酸化還元活性錯体の単層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記酸化還元活性層構造体は、複数個の層であって、各々の層が、金属ベース酸化還元活性物質、有機分子、または、それらの混合物によって形成されている前記複数個の層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記酸化還元活性層構造体は、複数個の同一種類の層であって、各々の層が、金属ベース酸化還元活性物質、酸化還元活性有機分子、または、それらの混合物によって形成されている前記複数個の同一種類の層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記酸化還元活性層構造体は、複数個の異なる種類の層であって、各々の層が、金属ベース酸化還元活性物質、酸化還元活性有機分子、または、それらの混合物によって形成されている前記複数個の異なる種類の層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記酸化還元活性層構造体は、複数個の異なる種類の層であって、各々の層が、１種類の金属ベース酸化還元活性物質の層、または、複数種類の金属ベース酸化還元活性物質の混合物の層を有している前記複数個の異なる種類の層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記酸化還元活性層構造体は、複数個の異なる種類の層であって、各々の層が、少なくとも１種類の金属を含有する金属ベース酸化還元活性錯体の単層を有している前記複数個の異なる種類の層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記酸化還元活性層構造体は、複数個の異なる種類の層であって、各々の層が、異なる種類の金属を含有する金属ベース酸化還元活性錯体の層を有している前記複数個の異なる種類の層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記酸化還元活性層構造体は、複数個の異なる種類の層であって、各々の層が、同一種類の金属を含有する金属ベース酸化還元活性錯体の層を有している前記複数個の異なる種類の層を有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記酸化還元活性層構造体は、１種以上の金属を含有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記伝導性表面は、配位結合することのできる官能基、または、共有結合的もしくは非共有結合的にもしくはそれらの組合せによって、前記酸化還元活性層構造体に結合することのできる官能基を担持している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記基体は、親水性基体、疎水性基体、または、それらの組合せである、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項３５】
前記基体は、導電性材料で作られている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３６】
前記基体は、非導電性材料で作られており、かつ、導電性表面コーティングを有している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記基体は、ガラス；金属酸化物；ＩＶ族元素；石英；雲母；金属および金属酸化物の混合物；ポリマー；プラスチックス；合金、有機物質、無機物質を含有する物質の混合物；から選ばれた１種の物質を含有しており、しかも、金属；金属酸化物；ＩＶ族元素；金属および金属酸化物の混合物；ポリマー；プラスチックス；合金、有機物質、無機物質を含有する物質の混合物；または、半導体；で作られた導電性表面を有している、請求項３６に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記基体は、光学的に透明である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３９】
前記基体は、次のスペクトル範囲：紫外線、可視光線、赤外線および近赤外線のスペクトル範囲の少なくとも１つに対して透明である、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項４０】
前記の変化することができる電子特性を有する、一定間隔を置いて離されている複数の領域の配列を規定するように設計されており；しかも、導電性の基体表面によって形成されている第１の電極集成装置と、前記層構造体に連結されている第２の電極集成装置とを有する、前記電場を印加するための電極集成装置を備えている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記電極集成装置は、前記の変化することができる電子特性を有する領域の前記配列を規定する複数の電極要素の配列として設計されている、請求項４０に記載のデバイス。
【請求項４２】
前記基体は、複数の非導電性領域によって一定間隔を置いて離されている、一定間隔を置いて離されている導電性領域の配列を規定するようにパターン化されている、請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４３】
前記基体は、複数の非導電性領域によって一定間隔を置いて離されている、一定間隔を置いて離されている導電性領域の配列を規定するようにパターン化されている、請求項４２に記載のデバイス。
【請求項４４】
表示デバイスとして作動することができる、請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４５】
エレクトロルミネッセント表示デバイスとして作動することができる、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４６】
静的ディスプレイとして作動することができる、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４７】
表示デバイスの複色を提供するように設計されている、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４８】
前記酸化還元活性層構造体は、複数の異なる発色団モジュールと、周期表での前記金属の位置の差異とを有する金属ベース混合膜を有している、請求項４７に記載のデバイス。
【請求項４９】
前記酸化還元活性層構造体は、複数のインク粒子であって、各々の粒子が、前記酸化還元活性物質で被覆されたコアによって形成された前記複数のインク粒子を含有する少なくとも１個の層によって形成されている、請求項４４に記載のデバイス。
【請求項５０】
前記複数のインク粒子は、高度に散乱を起こすように設計されており、そうされていることによって、複反射が作り出されて、前記の少なくとも１個のインク粒子層の内部での光路長さが増大されている、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５１】
前記粒子のコアは、少なくとも１種の金属で作られている、請求項５０に記載のデバイス。
【請求項５２】
前記粒子のコアは、比較的高い屈折率を有する少なくとも１種の物質で作られている、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５３】
前記粒子のコアは、二酸化チタンで作られている、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５４】
前記粒子のコアは、絶縁物質および半導体物質の少なくとも１種を含有する少なくとも１種の物質で作られている、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５５】
前記の少なくとも１個のインク粒子層は、異なる発色団を含有しており、そうすることによって、複色インクを提供している、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５６】
前記複数のインク粒子は、寸法、コアの組成、屈折率および酸化還元活性組成の少なくとも１つが異なっている、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５７】
複数の異なる色成分が活性化するように設計されており、かつ、複数の異なる色成分が活性化するように作動することができる、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項５８】
前記複数の異なる色成分は、各々の発色団の電気化学反応が起こるのに必要な、複数の異なる電圧によって活性化することができる、請求項５７に記載のデバイス。
【請求項５９】
前記複数の異なる色成分は、複数の異なるインク粒子であって、各々のインク粒子が異なる発色団を含有している前記複数のインク粒子を、複数の異なる位置であって、各々の位置が各々の色のための異なる画素を決定する前記複数の位置に選択的に使用することによって提供される、請求項５７に記載のデバイス。
【請求項６０】
前記電極集成装置は、複数の電気化学的セルの配列を規定するように設計されている、請求項４９に記載のデバイス。
【請求項６１】
前記電気化学的セルのための電解質は、固体電解質、液体電解質、または、それらの組合せである、請求項６０に記載のデバイス。
【請求項６２】
前記固体電解質または液体電解質は、溶媒および前記複数のインク粒子と一緒に混合されて、前記基体の表面に施される液体インク混合物を作り出し、前記溶媒が蒸発することにより、結果的に、固体電解質マトリックスまたは液体電解質マトリックスの中に複数の粒子層を作り出している、請求項６１に記載のデバイス。
【請求項６３】
光学的に読み取り可能な記憶デバイスとして作動することができる、請求項４０に記載のデバイス。
【請求項６４】
次の記憶デバイス：書き換え可能な記憶装置、読取り専用記憶装置、および、ライトワンス・リードメニー記憶装置、の１つとして作動することが可能であり；データ書き込みは、前記複数の領域の１つ以上の電子特性に影響を及ぼすことによって行われ；かつ、データ読み取りは、前記複数の領域の１つ以上に前記入射光を当てることによって行われる、請求項６３に記載のデバイス。
【請求項６５】
前記層構造体は、複数の異なる金属中心を有する、混合された金属ベース膜を有している、請求項６４に記載のデバイス。
【請求項６６】
複数の異なる電場値によって前記複数の異なる金属中心を処理するように設計された電極集成装置を備えている、請求項６５に記載のデバイス。
【請求項６７】
前記酸化還元活性層構造体の分子の双極子モーメントまたは複層構造体の複層の分子の双極子モーメントの変化に基づく読み取り可能な記憶デバイスとして作動することができる、請求項６４に記載のデバイス。
【請求項６８】
光学的に読み取ることができる複層記憶デバイスとして設計されており；前記層構造体が複数の金属ベース酸化還元活性層を有している、請求項６４に記載のデバイス。
【請求項６９】
前記光学的応答は、前記入射光の反射、または、励起入射光によって励起された光の放出を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７０】
光センサとして作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７１】
前記光センサは、前記電場を変化させることにより、前記層構造体の少なくとも１つの選択領域の電子特性を変化させることによってチューナブルである、請求項７０に記載のデバイス。
【請求項７２】
スペクトルフィルタとして作動することが可能であり；前記層構造体の少なくとも１つの領域の電子特性は、前記入射光のスペクトル範囲であって、前記層構造体の前記少なくとも１つの領域が光学的に反応する前記スペクトル範囲を決定する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７３】
光スイッチとして作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７４】
発光素子として作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７５】
前記発光素子は、前記入射光によって光学的にポンピングされる、請求項７４に記載のデバイス。
【請求項７６】
前記発光素子は、前記電子特性を変化させ、その結果として、前記電場が変化することにより、前記光学応答のスペクトル範囲を変化させることによって、チューナブルである、請求項７４に記載のデバイス。
【請求項７７】
前記放出された光から複色を生じるように設計されている、請求項７４に記載のデバイス。
【請求項７８】
前記層構造体は、複数の異なる発色団モジュールと、周期表での前記金属の位置の差異とを有する金属ベース混合膜を有している、請求項７７に記載のデバイス。
【請求項７９】
前記層構造体の少なくとも１つの領域の電子特性の変化が、前記層構造体の前記少なくとも１つの領域の屈折率の変化に影響を及ぼすような具合に、前記層構造体は設計されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８０】
前記層構造体は、非線形媒体として作動することができる、請求項７９に記載のデバイス。
【請求項８１】
周波数重複デバイス、光スイッチ、変調器、空間光変調器および位相マスクの少なくとも１つとして作動することができる、請求項７９に記載のデバイス。
【請求項８２】
データ転送デバイス、データ記憶デバイス、パルス整形器および光プロセッサーの少なくとも１つとして作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８３】
前記層構造体は、前記電場によって作動することが可能であり、一定間隔を置いて離された複数の領域であって異なる屈折率を有する前記複数の領域の所定のパターンを規定している、請求項８２に記載のデバイス。
【請求項８４】
前記層構造体の選択領域の電子特性は、単一分子金属領域によって規定されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８５】
前記層構造体は、一定間隔を置いて離された関係で配置されている前記単一分子金属領域の配列を規定するようにパターン化されている、請求項８４に記載のデバイス。
【請求項８６】
分子電子デバイスとして作動することができる、請求項８４に記載のデバイス。
【請求項８７】
前記金属ベース発色団層構造体は、スイッチング特性を有し、半導体デバイスの形成に対応できる、請求項８６に記載のデバイス。
【請求項８８】
前記層構造体は、電荷を保存するように設計されており、かつ、電荷を保存するように作動することができる、請求項８４に記載のデバイス。
【請求項８９】
スイッチデバイス、記憶デバイス、トランジスタ、ダイオード、超小型回路の導体の少なくとも１つとして設計されており、かつ、それらの少なくとも１つとして作動することができる、請求項８８に記載のデバイス。
【請求項９０】
単一電子トンネリングデバイスとして設計されており、かつ、単一電子トンネリングデバイスとして作動することができる、請求項８８に記載のデバイス。
【請求項９１】
ナノスケールの電気光学デバイスとして設計されており、かつ、ナノスケールの電気光学デバイスとして作動することができる、請求項８４に記載のデバイス。
【請求項９２】
ダイオードとして設計されており、かつ、ダイオードとして作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９３】
フォトダイオードとして設計されており、かつ、フォトダイオードとして作動することができる、請求項９２に記載のデバイス。
【請求項９４】
前記層構造体は、複数の異なる金属および／または発色団で調製された金属ベース膜を有しており；該層構造体がある周波数範囲の入射光で照射されれば、結果的に、該層構造体の前記電子特性が電気化学的に処理されることによって、可逆的な方法で制御可能なように変化させることのできるアノード光電流が生じる、請求項９２に記載のデバイス。
【請求項９５】
光電池または太陽電池として設計されており、かつ、光電池または太陽電池として作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９６】
前記層構造体は、１種以上の導電性（メソポーラス）金属酸化物で形成された前記基体の上に少なくとも１つの金属ベース膜を有している、請求項９５に記載のデバイス。
【請求項９７】
制御可能な金属・半導体接合として設計されており、かつ、制御可能な金属・半導体接合として作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９８】
前記層構造体は、前記金属ベース膜の双極子モーメントを変化させるように、電場によって作動することができ、結果的に、該膜の双極子モーメントによってチューナブルな有効障壁高さを有する複数のダイオードが作り出される、請求項９７に記載のデバイス。
【請求項９９】
前記層構造体は、電荷または電荷パターンを貯蔵するように設計されており、かつ、電荷または電荷パターンを貯蔵するために、電場によって作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１００】
電池アセンブリとして設計されており、かつ、電池アセンブリとして作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０１】
前記層構造体は、エネルギー変換を行うように設計されており、かつ、エネルギー変換のために、電場を印加することによって作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０２】
水の光化学開裂を行い、結果的に、Ｏ２、Ｈ２またはＨ＋が形成されるように作動することができる、請求項１０１に記載のデバイス。
【請求項１０３】
前記層構造体の少なくとも１つの領域の内部の金属は、選択されたＤＮＡに結合するように選択されており；したがって、前記デバイスは、選択的ＤＮＡの開裂および分析を行うために作動することができる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０４】
請求項１に記載のデバイスにおいて、
該デバイスが外部磁場にさらされる時、該デバイスは、該デバイスの少なくとも１つの領域の磁気双極子の変化であって、前記少なくとも１つの領域における金属中心の酸化と還元とから生じる該変化によって引き起こされる磁化率を有することを特徴とする、上記デバイス。
【請求項１０５】
記憶デバイスとして作動することができる、請求項１０４に記載のデバイス。
【請求項１０６】
２進法記憶デバイスとして作動することができる、請求項１０４に記載のデバイス。
【請求項１０７】
非２進法記憶デバイスとして作動することができる、請求項１０４に記載のデバイス。
【請求項１０８】
情報を、印加された電場の関数として貯蔵することのできる記憶デバイスとして作動することができる、請求項１０４に記載のデバイス。
【請求項１０９】
分子ベース磁石として作動することができる、請求項１０４に記載のデバイス。
【請求項１１０】
酸化還元活性層構造体を担持する基体を備えている表示デバイスにおいて、
該酸化還元活性層構造体は、複数のインク粒子であって、各々のインク粒子が、酸化還元活性物質で被覆されたコアを有している該複数のインク粒子を含有する少なくとも１個の層を有しており；前記酸化還元活性層構造体は、電子密度および酸化状態の少なくとも１つを含む少なくとも１つの所定の電子特性を有するように設計されており；前記少なくとも１つの電子特性は、前記層構造体を電場にさらすことによって変化することができ；前記層構造体の前記少なくとも１つの電子特性は、該層構造体のある光学的特性を規定し、そうすることによって、ある入射光に対する該層構造体の光学応答を決定しており、そうすることによって、前記デバイスは、該層構造体の光学応答の変化を生じさせる、前記電子特性の変化をもたらすことが可能である、上記表示デバイス。
【請求項１１１】
電気光学デバイスを製造する方法において、
金属ベース酸化還元活性層構造体を、基体の導電性表面に化学的に結合させる工程を含み；前記層構造体は、前記デバイスの意図された作動に関連して選定された少なくとも１種の金属を含有し；前記層構造体は、該層構造体を電場にさらすことによって変化することのできる酸化状態および電子密度の少なくとも１つによって規定された、少なくとも１つの所定の電子特性を有するように設計されており；前記層構造体の前記電子特性は、該層構造体のある光学特性を規定し、そうすることによって、ある入射光に対する該層構造体のある光学応答を決定して、該電子特性の変化をもたらし、結果的に、該層構造体の光学応答の可逆変化を生じさせる、上記製造方法。
【請求項１１２】
【化１】
2008539448.tif 000022
（式中、ｎ＝０〜６；Ｒ１＝アルキル基、アリール基、ベンジル基、アルケン基、Ｏ−アルキル基、Ｎ−アルキル基、Ｓ−アルキル基、ペプチド基、アミノ酸基、アルキル−Ｏ−アルキル基、Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｃ；Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、Ｃｌ、Ｉ、Ｆ、Ｂｒ、アルコキシ基、アルキル基、アリール基、フルオロ芳香族基、フルオロアルキル基、水素基、ヒドロキシル基、アミン基、トリフラート基、アリールオキシ基、アセテート基から独立的にまたは一緒に選ばれており；Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、Ｉ、ＰＦ６、ＢＦ４、ＯＨ、ＣｌＯ４、ＣＨ３ＣＯＯ、ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ、ＣＮ、アルキルＣＯＯ、アリールＣＯＯから選ばれた対イオンである）の新規化合物。
【請求項１１３】
【化２】
2008539448.tif 000023
の新規化合物。
【請求項１１４】
酸化還元活性層構造体において使用するための、一般式Ｉ：
【化３】
2008539448.tif 000024
［式中、Ｍは、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｆｅ、ＣｕおよびＣｏから選ばれており；ｎは、前記金属の形式的酸化状態であり、ｎ＝０〜４；Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、Ｉ、ＰＦ６、ＢＦ４、ＯＨ、ＣｌＯ４、ＣＨ３ＣＯＯ、ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ、ＣＮ、アルキルＣＯＯ、アリールＣＯＯ、または、それらのいずれかの組合せから選ばれた対イオンであり；Ｒ４〜Ｒ２７はそれぞれ、水素基、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アジド基、ニトロ基、シアノ基、アミン基、チオール基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ハロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アルケン基、アルキン基、アミド基、カルボン酸基、保護されたカルボン酸基、保護されたアミン基、スルホニル基、置換アリール基、置換シクロアルキル基および置換ヘテロシクロアルキル基から独立的に選ばれており；前記Ｒ４〜Ｒ２７の少なくとも１つは、基Ａ：
【化４】
2008539448.tif 000025
（式中、Ａは、Ｒ３を介して一般式Ｉの前記化合物の環構造に結合されており；前記Ｒ３は、シス／トランスのＣ＝Ｃ、Ｃ≡Ｃ、Ｎ＝Ｎ、Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｃ、Ｃ−Ｎ、Ｎ−Ｃ、アルキレン基、アリーレン基、または、それらのいずれかの組合せから選ばれており；Ｒ２は、水素基、アルキル基、アルキレン基、アリール基、アリーレン基、もしくは、それらのいずれかの組合せから選ばれているか、または、Ｒ２は存在しないこともあり；Ｒ１は、水素基、トリアルコキシシラン基、トリハライドシラン基、チオール基、カルボキシレート基、ＣＯＯＨ、ＣＯＯ−、Ｓｉ（ＯＨ）３およびホスホナート基から選ばれているか、または、Ｒ１は存在しないこともある）であり；Ｒ４〜Ｒ２７のいずれか２つの近隣する置換基は、それら近隣する置換基が結合している炭素原子と一緒に、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基およびアリール基から選ばれる縮合環系を形成している場合があり；前記縮合環系は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、アリール基、アジド基、シクロアルキル基、ハロゲン基、ヘテロシクロアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロアルキル基、ヘテロアリール環、アルケン基、アルキン基、ニトロ基、シアノ基、水素基、アミン基、アミド基、カルボン酸基、保護されたカルボン酸基、保護されたアミン基、スルホニル基および置換アリール基から選ばれた１つ以上の基によって置換されている場合があり；前記縮合環系は、Ｎ、ＯおよびＳから選ばれた少なくとも１種のヘテロ原子を更に含有している場合がある］を有する新規化合物。
【請求項１１５】
【化５】
2008539448.tif 000026
の新規な酸化還元活性化合物。
【請求項１１６】
【化６】
2008539448.tif 000027
の新規な酸化還元活性化合物。
【請求項１１７】
【化７】
2008539448.tif 000028
の新規な酸化還元活性化合物。
【請求項１１８】
少なくとも１種の所定の液体物質または気体物質を探知するように設計され、かつ、それらを探知するように作動することのできるセンサデバイスにおいて、
前記少なくとも１種の物質との反応に応答して、酸化還元活性層構造体の酸化状態を変化させ、そうさせることによって、該層構造体の光学的特性の変化を生じさせることができるように選ばれた該酸化還元活性層構造体を備えており；前記光学的特性の変化は、可逆的であり、光学的に読み取ることができる、上記センサデバイス。
【請求項１１９】
前記少なくとも１種の所定の物質には、水、アニオン、ガス、アルコール、ケトン、アルデヒド、カルボキシル化合物、フェノール、ハロゲン化物、硫化物、ホスホン酸塩、ニトロ含有物質、過酸化物、カチオン、オゾン、糖、炭水化物、ＳＯ２、ＮＯ＋、ＮＯ２、ＮＯＸ、ＣＯ、ＣＯ２、フッ化炭素、ヘテロ環式化合物、マスタードガス、サルファマスタード（ｓｕｌｆｕｒ  ｍｕｓｔａｒｄ）、ＴＮＴ、殺虫剤、マラチオン（ｍａｌａｔｈｉｏｎ）、サリン（ｓａｒｉｎ）、化学兵器（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｗａｒｆａｒｅ  ｒｅａｇｅｎｔｓ）、温室効果ガス（ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ  ｇａｓ）、ホスフィン、発疱薬（ｖｅｓｉｃａｎｔ）、無能力化剤、催涙ガス、嘔吐ガス、肺毒物（ｌｕｎｇ  ｔｏｘｉｃａｎｔｓ）、アダムサイト（ａｄａｍｓｉｔｅ）、ホスホン酸塩、ホスゲン、ジホスゲン、神経ガス（ｎｅｒｖｅ  ａｇｅｎｔ）ＶＸ、神経ガス・タブン（Ｔａｂｕｎ）、神経ガス・ソマン（Ｓｏｍａｎ）、神経ガスＧＦ、びらん剤（ｂｌｉｓｔｅｒ  ａｇｅｎｔ）ＨＤ、酸、塩基、シアン化合物、シアン化水素、塩化シアン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ホスホルアミドシアニド酸エチル、メチルホスホノフルオリド酸イソプロピル（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ−ｍｅｔｈｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｏｆｌｕｏｒｉｄａｔｅ）、メチルホスホノフルオリド酸１，２，２−トリメチルプロピル、メチルホスホノフルオリド酸シクロヘキシル、ｏ−エチルＳ−［２−（ジイソプロピルアミノ）エチル］メチル−ホスホノチオラート、塩化カルボニル、クロロギ酸トリクロロメチル（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌ  ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍａｔｅ）、ビス（２−クロロエチル）スルフィド（ｂｉｓ−２−ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌ  ｓｕｌｆｉｄｅ）、２−クロロビニルジクロロアルシン（２−ｃｈｌｏｒｏｖｉｎｙｌ  ｄｉｃｈｌｏｒｏａｒｓｉｎｅ）、マスタード・ルイサイト混合物（ｍｕｓｔａｒｄ−ｌｅｗｉｓｉｔｅ  ｍｉｘｔｕｒｅ）、３−キヌクリジニルベンジラート（３−ｑｕｉｎｕｃｌｉｄｉｎｙｌ  ｂｅｎｚｉｌａｔｅ）（ＱＮＢ）、２−クロロ−１−フェニルエタノン、２−クロロ−ベンザルマロノニトリル（２−ｃｈｌｏｒｏ−ｂｅｎｚａｌｍａｌｏｎｏｎｉｔｒｉｌｅ）、１０−クロロ−５，１０−ジヒドロフェナルサジン（１０−ｃｈｌｏｒｏ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｐｈｅｎａｒｓａｚｉｎｅ）、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、アミノ酸、タンパク質、ステロイド、タンパク同化ステロイド（ａｎａｂｏｌｉｃ−ａｎｄｒｏｇｅｎｉｃ  ｓｔｅｒｏｉｄｓ）、同化ステロイド（ａｎａｂｏｌｉｃ  ｓｔｅｒｏｉｄｓ）、ホルモン、麻薬（ｎａｒｃｉｔｉｃｓ）、ヘロイン、アンフェタミン（ａｍｐｈｅｔａｍｉｎｅ）、メタンフェタミン（ｍｅｔｈａｍｐｈｅｔａｍｉｎｅ）、エクスタシー（ｅｃｓｔａｓｙ）、ＬＳＤ、コデイン（ｃｏｄｅｉｎｅ）、ケシの茎の濃縮物（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ  ｏｆ  ｐｏｐｐｙ  ｓｔｒａｗ）、メタドン（ｍｅｔｈａｄｏｎｅ）、モルヒネ（ｍｏｒｐｈｉｎｅ）、薬用麻薬（ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  ｏｐｉｕｍ）、アヘン（ｏｐｉｕｍ）、無水酢酸、塩化アセチル、二酢酸エチリデン、クロルプソイドエフェドリン（ｃｈｌｏｒｐｓｅｕｄｏｅｐｈｅｄｒｉｎｅ）、エルゴメトリン（ｅｒｇｏｍｅｔｒｉｎｅ）、イソサフロール（ｉｓｏｓａｆｒｏｌｅ）、リセルグ酸（ｌｙｓｅｒｇｉｃ  ａｃｉｄ）、ピペロナール（ｐｉｐｅｒｏｎａｌ）、サフロール（ｓａｆｒｏｌｅ）、アジ化物爆薬（ａｚｉｄｅ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）、ＨＭＴＤ［ヘキサメチレントリペルオキシドジアミン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｒｉｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉａｍｉｎｅ）］、硝酸塩混合爆薬、ピクリン酸塩混合爆薬、ＴＡＴＰ（トリアセトントリペルオキシド）、ＤＩＰＡＭ［ジピクラミド（ｄｉｐｉｃｒａｍｉｄｅ）、ジアミノヘキサニトロビフェニル（ｄｉａｍｉｎｏｈｅｘａｎｉｔｒｏｂｉｐｈｅｎｙｌ）］、ＥＤＮＡ［エチレンジニトラミン（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｎｉｔｒａｍｉｎｅ）］、ＰＢＸ（ｐｌａｓｔｉｃ  ｂｏｎｄｅｄ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）、ＲＤＸ、酸化酸と窒素塩基との塩を含有する含水爆薬（ｗａｔｅｒ−ｂｅａｒｉｎｇ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ  ｈａｖｉｎｇ  ｓａｌｔｓ  ｏｆ  ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ  ａｃｉｄｓ  ａｎｄ  ｎｉｔｒｏｇｅｎ  ｂａｓｅｓ）、硫酸塩、スルファミン酸、トリニトロトルエン、トロチル（ｔｒｏｔｙｌ）、トライライト（ｔｒｉｌｉｔｅ）、トリトン（ｔｒｉｔｏｎ）、重金属のアセチリド、アルミニウム含有ポリマー推進薬（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ）、アルミニウムオホライト爆薬（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｏｐｈｏｒｉｔｅ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ）、アマテックス（ａｍａｔｅｘ）、アマトール（ａｍａｔｏｌ）、アンモナール（ａｍｍｏｎａｌ）、過塩素酸アンモニウム複合材料推進薬（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ）、過塩素酸アンモニウム混合爆薬（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ  ｅｘｐｒｏｓｉｖｅ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ）、ピクリン酸アンモニウム（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｉｃｒａｔｅ）、アンモニアのピクリン酸塩（ｐｉｃｒａｔｅ  ｏｆ  ａｍｍｏｎｉａ）、同形置換された無機塩を含有するアンモニウム塩格子、ＡＮＦＯ［硝安油剤（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｎｉｔｒａｔｅ−ｆｕｅｌ  ｏｉｌ）］、芳香族ニトロ化合物混合爆薬（ａｒｏｍａｔｉｃ  ｎｉｔｒｏ−ｃｏｍｐｏｕｎｄ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ）、アジ化物爆薬、バラノール（ｂａｒａｎｏｌ）、バラトール（ｂａｒａｔｏｌ）、ＢＥＡＦ、１，２−ビス（２，２−ジフルオロ−２−ニトロアセトキシエタン）、黒色火薬（ｂｌａｃｋ  ｐｏｗｄｅｒ）、黒色火薬ベース混合爆薬、爆破剤、ニトロ−カルボ−ナイトレート（ｎｉｔｒｏ−ｃａｒｂｏ−ｎｉｔｒａｔｅｓ）、インクルーディング・ノンキャップ・センシティブスラリーおよび水ゲル爆薬（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｎｏｎ−ｃａｐ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｓｌｕｒｒｙ  ａｎｄ  ｗａｔｅｒ  ｇｅｌ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）、工業雷管（ｂｌａｓｔｉｎｇ  ｃａｐｓ）、爆発性ゼラチン（ｂｌａｓｔｉｎｇ  ｇｅｌａｔｉｎ）、発破用爆薬（ｂｌａｓｔｉｎｇ  ｐｏｗｄｅｒ）、ＢＴＮＥＣ［ビス（トリニトロエチル）カーボネート（ｂｉｓ（ｔｒｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅ）］、ＢＴＮＥＮ［ビス（トリニトロエチル）ニトラミン（ｂｉｓ（ｔｒｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌ）ｎ���ｔｒａｍｉｎｅ）］、ＢＴＴＮ［１，２，４ブタントリオールトリニトレート（１，２，４  ｂｕｔａｎｅｔｒｉｏｌ  ｔｒｉｎｉｔｒａｔｅ）］、バルク・サルート（ｂｕｌｋ  ｓａｌｕｔｅｓ）、ブチルテトリル（ｂｕｔｙｌ  ｔｅｔｒｙｌ）、硝酸カルシウム混合爆薬、六硝酸セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｈｅｘａｎｉｔｒａｔｅ）混合爆薬、クロレート（ｃｈｌｏｒａｔｅ）混合爆薬、銅アセチリド（ｃｏｐｐｅｒ  ａｃｅｔｙｌｉｄｅ）、シアヌル酸トリアジド（ｃｙａｎｕｒｉｃ  ｔｒａｚｉｄｅ）、サイクロナイト（ｃｙｃｌｏｎｉｔｅ）、ＲＤＸ［シクロトリメチレントリニトラミン（ｃｙｃｌｏｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｒｉｎｉｔｒａｍｉｎｅ）］、ＨＭＸ［シクロテトラメチレンテトラニトラミン（ｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｎｉｔｒａｍｉｎｅ）］、サイクロトール（ｃｙｃｌｏｔｏｌ）、ＤＡＴＢ［ジアミノトリニトロベンゼン（ｄｉａｍｉｎｏｔｒｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）］、ＤＤＮＰ［ジアゾジニトロフェノール（ｄｉａｚｏｄｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｏｌ）］、ＤＥＧＤＮ［二硝酸ジエチレングリコール（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ  ｄｉｎｉｔｒａｔｅ）］、ジメチロールジメチルメタン、二硝酸塩組成物、ジニトロエチレン尿素（ｄｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅｕｒｅａ）、ジニトログリセリン、グリセリンジニトラート、ジニトロフェノール、ジニトロフェノラート（ｄｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｏｌａｔｅｓ）、ジニトロフェニルヒドラジン、ジニトロレソルシノール（ｄｉｎｉｔｒｏｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ）、ジニトロトルエン−硝酸ナトリウム（ｄｉｎｉｔｒｏｔｏｌｕｅｎｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｎｉｔｒａｔｅ）混合爆薬、ＤＩＰＡＭ［ジピクラミド（ｄｉｐｉｃｒａｍｉｄｅ）］、ジアミノヘキサニトロビフェニル、ジピクリルスルホン（ｄｉｐｉｃｒｙｌ  ｓｕｌｆｏｎｅ）、ジピクリルアミン、花火（ｄｉｓｐｌａｙ  ｆｉｒｅｗｏｒｋｓ）、ＤＮＰＡ（２，２−ジニトロプロピルアクリレート）、ＤＮＰＤ［ジニトロペンタノニトリル・ダイナマイト（ｄｉｎｉｔｒｏｐｅｎｔａｎｏ  ｎｉｔｒｉｌｅ，ｄｙｎａｍｉｔｅ）］、ＥＤＤＮ（エチレンジアミンジナイトレート）、ＥＤＮＡ（エチレンジニトラミン）、ｅｄｎａｔｏｌ．ＥＤＮＰ（４，４−ジニトロ吉草酸エチル）、ＥＧＤＮ［二硝酸エチレングリコール］、エリトリトールテトラナイトレート（ｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ  ｔｅｔｒａｎｉｔｒａｔｅ）爆薬、ニトロ置換アルコールのエステル、エチル−テトリル（ｅｔｈｙｌ−ｔｅｔｒｙｌ）、爆発性コナイトレート（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ  ｃｏｎｉｔｒａｔｅｓ）、爆発性ゼラチン、爆発性液体、酸素放出性の（ｏｘｙｇｅｎ−ｒｅｌｅａｓｉｎｇ）無機塩と炭化水素とを含有する混合爆薬、酸素放出性の無機塩とニトロ体とを含有する混合爆薬、酸素放出性の無機塩と水不溶性燃料とを含有する混合爆薬、酸素放出性の無機塩と水溶性燃料とを含有する混合爆薬、感作ニトロメタン含有混合爆薬（ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ  ｎｉｔｒｏｍｅｔｈａｎｅ）、（ニトロ型）テトラニトロメタン含有混合爆薬、芳香族炭化水素の爆発性ニトロ化合物、爆発性有機硝酸塩混合物、爆発性粉末、閃光撮影用マグネシウム粉末（ｆｌａｓｈ  ｐｏｗｄｅｒ）、水銀の雷酸塩（ｆｕｌｍｉｎａｔｅ  ｏｆ  ｍｅｒｃｕｒｙ）、銀の雷酸塩（ｆｕｌｍｉｎａｔｅ  ｏｆ  ｓｉｌｖｅｒ）、雷金（ｆｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｇｏｌｄ）、雷汞（ｆｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｍｅｒｃｕｒｙ）、雷白金（ｆｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｐｌａｔｉｎｕｍ）、雷銀（ｆｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｓｉｌｖｅｒ）、ゼラチン化ニトロセルロース、ジェム−ジニトロ脂肪族（ｇｅｍ−ｄｉｎｉｔｒｏ  ａｌｉｐｈａｔｉｃ）混合爆薬、グアニルニトロサミノグアニルテトラセン（ｇｕａｎｙｌ  ｎｉｔｒｏｓａｍｉｎｏ  ｇｕａｎｙｌ  ｔｅｔｒａｚｅｎｅ）、グアニルニトロサミノグアニリデンヒドラジン（ｇｕａｎｙｌ  ｎｉｔｒｏｓａｍｉｎｏ  ｇｕａｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｈｙｄｒａｚｉｎｅ）、綿火薬（ｇｕｎｃｏｔｔｏｎ）、重金属アジド、ヘキサナイト（ｈｅｘａｎｉｔｅ）、ヘキサニトロジフェニルアミン、ヘキサニトロスチルベン（ｈｅｘａｎｉｔｒｏｓｔｉｌｂｅｎｅ）、ヘキソーゲン（ｈｅｘｏｇｅｎ）、ヘキソゲン（ｈｅｘｏｇｅｎｅ）、オクトゲン（ｏｃｔｏｇｅｎｅ）、ニトロ化Ｎ−メチルアニリン、ヘキソライト（ｈｅｘｏｌｉｔｅｓ）、ＨＭＴＤ（ヘキサメチレントリペルオキシドジアミン）、ＨＭＸ（シクロ−１，３，５，７−テトラメチレン２，４，６，８−テトラニトラミン）、オクトーゲン（Ｏｃｔｏｇｅｎ）、硝酸ヒドラジニウム／ヒドラジン／アルミニウム爆薬系、アジ化水素酸（ｈｙｄｒａｚｏｉｃ  ａｃｉｄ）、ＫＤＮＢＦ［ジニトロベンゾフロキサンカリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｄｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｏ−ｆｕｒｏｘａｎｅ）］、アジ化鉛、鉛マンニット（ｌｅａｄ  ｍａｎｎｉｔｅ）、モノニトロレゾルシン酸鉛（ｌｅａｄ  ｍｏｎｏｎｉｔｒｏｒｅｓｏｒｃｉｎａｔｅ）、ピクリン酸鉛（ｌｅａｄ  ｐｉｃｒａｔｅ）、鉛塩、爆薬、スチフニン酸鉛（ｌｅａｄ  ｓｔｙｐｈｎａｔｅ）、鉛のスチフニン酸塩、トリニトロレゾルシン酸鉛、液体ニトロ化ポリオール、トリメチロールエタン、液体酸素爆薬、マグネシウムオホライト（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  ｏｐｈｏｒｉｔｅ）爆薬、六硝酸マンニトール、ＭＤＮＰ（４，４−ジニトロ吉草酸メチル）、ＭＥＡＮ（硝酸モノエタノールアミン）、雷酸水銀（ｍｅｒｃｕｒｉｃ  ｆｕｌｍｉｎａｔｅ）、シュウ酸水銀
、酒石酸水銀、三硝酸メトリオール（ｍｅｔｒｉｏｌ  ｔｒｉｎｉｔｒａｔｅ）、マイノール−２（ｍｉｎｏｌ−２）、ＭＭＡＮ（硝酸モノメチルアミン）、硝酸メチルアミン、モノニトロトルエン−ニトログリセリン混合物、一元推進薬（ｍｏｎｏｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ）、ＮＩＢＴＮ［三硝酸ニトロイソブタメトリオール（ｎｉｔｒｏｉｓｏｂｕｔａｍｅｔｒｉｏｌ  ｔｒｉｎｉｔｒａｔｅ）］、硝酸塩混合爆薬、ゲル化ニトロパラフィンで感作される硝酸塩、ニトロ化炭水化物爆薬、ニトロ化グルコシド爆薬、ニトロ化多価アルコール爆薬、硝酸とニトロ芳香族化合物との爆薬、硝酸とカルボン酸燃料との爆薬、硝酸混合爆薬、ニトロ芳香族化合物混合爆薬、フラン（ｆｕｒａｎｅ）のニトロ化合物の混合爆薬、ニトロセルロース爆薬、尿素混合爆薬のニトロ誘導体（ｎｉｔｒｏｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ  ｏｆ  ｕｒｅａ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ  ｍｉｘｔｕｒｅ）、ニトロゼラチン爆薬、三塩化窒素、三ヨウ化窒素、ニトログリセリン、ＮＧ、ＲＮＧ、ニトロ、三硝酸ニトログリセリル、トリニトログリセリン、ニトログリシド、ニトログリコール、二硝酸エチレングリコール、ＥＧＤＮ、ニトログアニジン（ｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ）爆薬、過塩素酸ニトロニウム（ｎｉｔｒｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ）混合推進薬、ニトロパラフィン爆薬級と硝酸アンモニウムとの混合物、硝酸デンプン、ニトロ置換カルボン酸、ニトロ尿素、オクトゲン（ｏｃｔｏｇｅｎ）、ＨＭＸ、オクトール（ｏｃｔｏｌ）、硝酸有機アミン、有機ニトラミン、ＰＢＸ（ｐｌａｓｔｉｃ  ｂｏｎｄｅｄ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）、ペレット粉末、ペントリナイト（ｐｅｎｔｒｉｎｉｔｅ）組成物、ペントライト（ｐｅｎｔｏｌｉｔｅ）、過塩素酸塩混合爆薬、過酸化物ベース混合爆薬、ＰＥＴＮ、ニトロペンタエリスライト（ｎｉｔｒｏｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｅ）、ペンタエリスライト、四硝酸塩、ペンタエリトリトール、ピクラミン酸およびその塩、ピクラマイド（ｐｉｃｒａｍｉｄｅ）、ピクリン酸塩爆薬、ピクリン酸カリウムの混合爆薬、ピクラトール（ｐｉｃｒａｔｏｌ）、ピクリン酸、塩化ピクリル（ｐｉｃｒｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、フッ化ピクリル、ＰＬＸ、ニトロメタン、エチレンジアミン、ポリニトロ脂肪族化合物、ポリオールポリニトレート−ニトロセルロース爆薬ゲル、塩素酸カリウムとスルホシアン酸鉛との爆薬、硝酸カリウム混合爆薬、ニトロアミノテトラゾールカリウム塩（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｎｉｔｒｏａｍｉｎｏｔｅｔｒａｚｏｌｅ）、ピロテクニック組成物（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）、ＰＹＸ、２，６−ビス（ピクリルアミノ）−３，５−ジニトロピリジン、ＲＤＸ、サイクロナイト（ｃｙｃｌｏｎｉｔｅ）、ヘキソゲン（ｈｅｘｏｇｅｎ）、Ｔ４、シクロ−１，３，５−トリメチレン−２，４，６−トリニトラミン、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリニトロ−Ｓ−トリアジン、有機アミノスルホン酸塩混合爆薬、サルート（ｓａｌｕｔｅｓ）（バルク）、アセチル化銀、アジ化銀、雷酸銀（ｓｉｌｖｅｒ  ｆｕｍｉｎａｔｅ）、シュウ酸銀混合爆薬、スチフニン酸銀（ｓｉｌｖｅｒ  ｓｔｙｐｈｎａｔｅ）、酒石酸銀混合爆薬、銀テトラゼン（ｓｉｌｖｅｒ  ｔｅｔｒａｚｅｎｅ）、水のスラリー化混合爆薬（ｓｌｕｒｒｉｅｄ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ  ｏｆ  ｗａｔｅｒ）、無機酸化性塩、ゲル化剤、燃料、増感剤（ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒ）、無煙火薬（ｓｍｏｋｅｌｅｓｓ  ｐｏｗｄｅｒ）、ソーダトール（ｓｏｄａｔｏｌ）、アマトールナトリウム塩（ｓｏｄｉｕｍ  ａｍａｔｏｌ）、アジ化ナトリウム混合爆薬、ジニトロ−オルト−クレゾラートナトリウム塩（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｉｎｉｔｒｏ−ｏｒｔｈｏ−ｃｒｅｓｏｌａｔｅ）、硝酸ナトリウム混合爆薬、硝酸ナトリウム−硝酸カリウム混合爆薬、ピクラミン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｐｉｃｒａｍａｔｅ）、特殊花火（ｓｐｅｃｉａｌ  ｆｉｒｅｗｏｒｋｓ）、小花火（ｓｑｕｉｂｓ）、スチフニン酸爆薬、タコット（ｔａｃｏｔ）、テトラニトロ−２，３，５，６−ジベンゾ−１，３ａ，４，６ａテトラザ−ペンタレン、ＴＡＴＢ（トリアミノトリニトロベンゼン）、ＴＡＴＰ（トリアセトントリペルオキシド）、ＴＥＧＤＮ（二硝酸トリエチレングリコール）、テトラニトロカルバゾール、テトラゼン・テトラセン（ｔｅｔｒａｚｅｎｅ  ｔｅｔｒａｃｅｎｅ）、テトラジン、１（５−テトラゾリル）−４−グアニルテトラゼン水和物、テトリル［２，４，６テトラニトロ−Ｎ−メチルアニリン］、テトリトール（ｔｅｔｒｙｔｏｌ）、濃縮された無機酸化剤塩のスラリー化混合爆薬、ＴＭＥＴＮ（三硝酸トリメチロールエタン）、ＴＮＥＦ［トリニトロエチルフォーマル（ｔｒｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌ  ｆｏｒｍａｌ）］、ＴＮＥＯＣ（トリニトロエチル−オルトカーボネート）、ＴＮＥＯＦ［トリニトロエチルオルトホルマート（ｔｒｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｆｏｒｍａｔｅ）］、トルペックス（ｔｏｒｐｅｘ）、トリダイト（ｔｒｉｄｉｔｅ）、三硝酸トリメチロールエチルメタン組成物、三硝酸トリメチロールエタン−ニトロセルロース、トリモナイト（ｔｒｉｍｏｎｉｔｅ）、トリニトロアニソール（ｔｒｉｎｉｔｒｏａｎｉｓｏｌｅ）、トリニトロベンゼン、トリニトロ安息香酸、トリニトロクレゾール、トリニトロ−メタ−クレゾール、トリニトロナフタレン、トリニトロフェネトール（ｔｒｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｅｔｏｌ）、トリニトロフロログルシノール（ｔｒｉｎｉｔｒｏｐｈｌｏｒｏｇｌｕｃｉｎｏｌ）、トリニトロレゾルシノール（ｔｒｉｎｉｔｒｏｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ）、トリトナール（ｔｒｉｔｏｎａｌ）、硝酸尿素、酸化性酸と窒素塩基との塩を含有する含水爆薬、硫酸塩またはスルファミン酸塩、油中水型エマルション爆薬組成物、キサンタンモナス親水性コロイド（ｘａｎｔｈａｍｏｎａｓ  ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ  ｃｏｌｌｏｉｄ）混合爆薬、他のあらゆる炭素含有有機物質、の少なくとも１種が包含される、請求項１１８に記載のセンサデバイス。
【請求項１２０】
前記層構造体は、請求項１１４に記載の化合物を含有している、請求項１１８に記載のセンサデバイス。
【請求項１２１】
電子密度および酸化状態の少なくとも１つを含む少なくとも１つの所定の電子特性であって、酸化還元活性層構造体を電場にさらすことによって変化することが可能である該電子特性を有するように設計された該層構造体を担持する、導電性表面を有する基体を備えた記憶デバイスにおける非２進法データの書き込み／読み取りを行うための方法において、
前記の少なくとも１つ電子特性の様々な状態に対応して、前記酸化還元活性層構造体の各々の位置に電圧を加えるように作動することができる原子間力顕微鏡の探針により該層構造体を走査し、そうすることによって、該層構造体における非２進法データのパターンを作り出し／検出する段階を含む、上記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、酸化還元活性構造体（ｒｅｄｏｘ−ａｃｔｉｖｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有するデバイスの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔参考文献の目録〕
次の諸参考文献は、本発明の背景を理解するのに適切であると思われる。
１．リー（Ｌｉ）．Ｑ．等：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，８１，１４９５（２００２）．
２．リュー（Ｌｉｕ）．Ｚ．，ヤッセリー（Ｙａｓｓｅｒｉ）等：Ｓｃｉｅｎｃｅ，３０２，１５４３（２００３）．
３．ヤストミ（Ｙａｓｕｔｏｍｉ）．Ｓ．等：Ｓｃｉｅｎｃｅ，３０４，１９４４（２００４）．
４．コリア（Ｃｏｌｌｉｅｒ），Ｃ．Ｐ．等：Ｓｃｉｅｎｃｅ，２８９，１１７２（２０００）．
５．ソルティノ（Ｓｏｒｔｉｎｏ），Ｓ．等：Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２２，１１２２（２００４）
６．ラーハン（Ｌａｈａｎｎ）．Ｊ．等：Ｓｃｉｅｎｃｅ，２９９，２７１（２００３）．
７．ＵＳ６，７２８，１２９
８．国際公開番号ＷＯ０１／０３１２６
９．国際公開番号ＷＯ０３／０３８８８６
１０．リー（Ｌｅｅ），Ｊ．−Ｋ．等：Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，第１６０２頁〜１６０３頁（２００３）、および、その中に引用されている参考文献
上記の諸参考文献は、以下の本文において、上記目録のそれらの番号をかっこ［  ］内に示すことによって、認識されるであろう。
【０００３】
〔発明の背景〕
薄膜化学および表面工学、とりわけ、新しい分子電子材料およびフォトニック材料（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ａｎｄ  ｐｈｏｔｏｎｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）の生成は、相当な興味を引いている。分子の相互作用、配向および機能の基本的理解を高めることは、高品質デバイス（ｄｅｖｉｃｅ−ｑｕａｌｉｔｙ）の有機単層および有機複層を形成するためにきわめて重要である。薄膜特性の直接制御を行うことによって、分子ベースの光学機器および電子機器の中での広範囲にわたる用途が切り開かれた。例えば、低電圧酸化還元活性分子（ｌｏｗ−ｖｏｌｔａｇｅ  ｒｅｄｏｘ−ａｃｔｉｖｅ  ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）は、新しい電荷蓄積記憶デバイス（ｃｈａｒｇｅ−ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ｄｅｖｉｃｅｓ）の設計において有用であることが見出だされた［１，２］。これらの分子ベースメモリ素子は、Ｓｉ（１００）に結合されており、操作温度および素子加工温度に耐える［２］。溶解状態の分子スイッチ（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｓｗｉｔｃｈｅｓ）の開発に多くの努力が向けられてきたが、基体表面（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ｓｕｒｆａｃｅｓ）上に固定化されるそのような装置は、急速に発展している分野である［１，２〜６］。光学的に透明な白金電極の上を覆っている、酸化還元スイッチ（ｒｅｄｏｘ−ｓｗｉｔｃｈ）の自己組織化構造体（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の例が、最近報告されている［５］。
ポルフィリンベース要素（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ−ｂａｓｅｄ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）に基づく分子メモリ用途と、そのような要素に基づく、電気的に処理することのできる（ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）データ記憶デバイスを形成する方法とは、例えば参考文献［７〜９］に記述されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
（発明の概要）
業界には、光学手段で読み取り可能で、入手可能な装置で容易に組立て可能な小サイズの特徴のパターンを持つパターン化された構造体（構造物）のニーズがある。業界には、容易に製造（書き込み）ことができ読み取り可能な非二元データパターンを有するメモリーデバイスを提供することのニーズもある。
発明者は、レドックス（酸化還元）活性な層構造体の酸化状態及び／又は電気密度を電気化学的に変えることで、該構造体の光学特性が（可逆的な仕方で）変化することを発見した。この変化は、周囲条件で影響を受け、標準の紫外−可視（ＵＶ−ｖｉｓ）分光光度計で観察（モニター）される。更に、レドックス（酸化還元）活性な層構造体の酸化状態及び／又は電気密度を変えることで、該構造体の双極子モーメントが（可逆的に）変化し、当該変化は、異なる双極子モーメントを持つレドックス（酸化還元）活性な層構造体の異なる光学レスポンスとして光学手段により観察されることができる。当該装置は、それらの光反応（レスポンス）、すなわち、反射、吸収、二次−高調波発生、三次−高調波発生または入射光の透過、または励起入射光により励起された光の放出、を読めるように構成されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの広い態様によると、可逆的に変化することができ、光学的に読み取ることができる光学特性を有するデバイスにおいて、電子密度および酸化状態の少なくとも１つを含む少なくとも１つの所定の電子特性を有するように設計された酸化還元活性層構造体を担持する、導電性表面を有する基体であって、前記の少なくとも１つの電子特性は、前記層構造体を電場にさらすことによって変化することが可能であり、しかも、前記層構造体の光学特性は、前記層構造体の前記電子特性によって規定されており、そうされることによって、ある入射光に対する前記層構造体の光学的応答が決定されている前記基体を備えており；前記層構造体の前記光学的応答の検出可能な変化を引き起こす前記電子特性の変化をもたらすことができる；上記デバイスが提供される。
【０００６】
用語「酸化還元活性」（「レドックス活性」）とは、ここでは、適切な電界の適用により、電気密度の変化を受けるあるいは還元されるあるいは酸化されることが可能な分子の成分あるいは分子をいう。そのような電界は、基体の電導性表面とレドックス活性な層構造体との間の潜在的な相違として；あるいは、レドックス活性な層構造体に電子ビームを照射することにより、作られることができる。用語「酸化還元活性な層構造体」（「レドックス活性な層構造体」）は、レドックス（酸化還元）活性な分子を含有する単層構造体あるいは多層構造体をいう。
【０００７】
用語「酸化状態」とは、元素、化合物あるいは化学置換基／サブユニットへの電子の獲得あるいはロスにより製造された状態あるいは電気的に中性の状態をいう。好ましい形態では、用語「酸化状態」とは、電子の獲得あるいはロスにより引き起こされた中性の状態以外のいかなる状態及び該中性の状態を含む状態をいう。
電子特性の変化は、該層構造体中の少なくとも１つの化合物へのあるいはそれからの１以上の電子の付加あるいは引き抜きにより電気化学的に引き起こされる。電界は、導電性基体（あるいは非導電性基体の導電性表面）及び該層構造体に結合した１以上の電極から形成され得る。あるいは、電界は、酸化還元活性な層構造体に電子ビームを照射することにより、形成され得る。
【０００８】
用語「導電性基体」とは、ここでは、該酸化還元活性な層構造体を担持する基体の導電性表面をいうのに使用されることに注意すべきである。そのような表面は、導電性基体層の表面、あるいは、非導電性基体上の層／被覆であってもよい。導電性表面領域は、酸化還元活性な層構造体の下に直接配置されていてもされていなくてもよい。例えば、酸化還元活性な層構造体は、パターン化されて、酸化還元領域の空間の離れた領域を定義することができ、導電性表面領域は、該酸化還元領域の間の空間（スペース）に位置される。
【０００９】
前記酸化還元活性層構造体は、金属ベース層構造体；金属錯体；または、キノンもしくはチオフェンのような酸化還元活性有機分子（非ポリマー分子）を利用する構造体；または、そのような物質の混合物を利用する構造体、であるのが好ましい。金属ベース酸化還元活性層構造体は、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｔｃ、Ｍｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｐｄから選ばれる、１種以上の遷移金属を含有することができる。金属ベース酸化還元活性層構造体は、ルテニウムベース酸化還元活性単層として設計されることが好ましい。これは、ルテニウム（ＩＩ）ベース酸化還元活性単層またはルテニウム（ＩＩＩ）ベース酸化還元活性単層である場合がある。該ルテニウム単層は例えば、荷電されたトリスビピリジルルテニウムユニットであって、前記デバイスの基体の導電性表面に共有結合的に結合するように設計されたリンカーユニットに結合された該トリスビピリジルルテニウムユニットから成る。
【００１０】
当該装置は、酸化還元活性な層構造体中で、電子特性領域のあらかじめ決定したパターンを定義するのに構成されてもよい。このパターンは、異なり区別される電気特性を有する構造体の領域の一配列（アレー）（一次元、二次元、あるいは三次元の配列）の形であてもよい。該パターンは、ある電子特性を有する空間の離れた領域の配列であってもよい。
上記のように、当該装置は、電界を酸化還元活性な層構造体に適用（印加）するために、電極配置を含んでもよい。当該電極は、当該層構造体に結合した第二電極配置及び（第一電極配置を構成する）基体の導電性表面により、形成されることができる。当該第二電極配置は、酸化還元活性な層構造体に直接、あるいは、（半導体も含む）他の導電性材料または電解質を介して間接的に、結合していてもよい。
【００１１】
基体の導電性表面は、パターン化されて、基体の非導電性領域により空間をおいた導電性領域（電極）の配列を形成し、それにより、第一の電極配列を定義し、こうして、運ばれた層構造体の領域の配列を定義し、それにより、当該領域の電子特性に影響を与えるように選択的に向けられてもよい。第二電極配置は、当該層構造体に結合した電極の配列を含み、これにより、当該層構造体の領域の配列を定義し、その電子特性に影響を与えるように選択的に向けられてもよい。
本願発明は、また、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で構造体を走査する手段により（、しかも、該顕微鏡チップは電極として作用し）、パターンを読むのと同様に、当該酸化還元活性な層構造体中の電子特性パターンの形成を提供する。パターン形成のためのＡＦＭの使用は、適切な電圧を、この領域の部分酸化となる構造体領域に印加することを許し、こうして、非二元メモリー装置を作ることとなる。
【００１２】
酸化還元活性な層構造体は、１以上の金属ベース酸化還元活性な材料あるいは酸化還元活性な有機分子（例えば、キノン、チオフェン）あるいはそれらの混合物により形成された１以上の層を含んでもよい。酸化還元活性な層構造体は、以下の構成を有してもよい：金属ベース酸化還元活性材料あるいは金属ベース酸化還元活性材料の混合物の単一層；１つの金属、異なる金属の錯体、あるいは同じ金属との錯体の金属ベース酸化還元活性錯体の単一層。酸化還元活性な層構造体は、また、以下の構成を有してもよい：有機材料と金属ベース酸化還元活性材料の単一層あるいは有機酸化還元活性材料の単一層。
【００１３】
酸化還元活性な層構造体は、複数の同一層（それぞれ、金属ベース酸化還元活性材料あるいは有機分子あるいはそれらの混合物により形成される）；あるいは複数の異なる層を含んでもよい。後者の場合、各層は、金属ベース酸化還元活性材料あるいは酸化還元活性な有機分子あるいはそれらの混合物；金属ベース酸化還元活性材料あるいは金属ベース酸化還元活性材料の混合物；あるいは金属ベース酸化還元活性錯体の単一層、により形成されてもよい。上記のように、金属ベース酸化還元活性錯体は、少なくとも１つの金属；異なる金属；あるいは同一の金属、を含んでもよい。
【００１４】
本願発明のいくつかの形態では、導電性基体は、親水性であるか、あるいは、酸化還元活性な層構造体に（例えば、共有的にあるいは配位により）付着可能な官能基を運ぶ（持つ）表面を持っている。上記のように、基体は、導電性材料（金属、金属酸化物、金属合金あるいは半導体）から作られているか、あるいは、導電性表面（金属、金属酸化物、金属合金あるいは半導体）を持っている。基体は、例えば、ガラス、ＩＶ族元素、石英、マイカ、金属と金属酸化物の混合物、ポリマー、プラスチック、合金、有機材料、無機材料を含む材料の混合物、などから作られていてもよく、必要なときには、金属、金属酸化物、金属合金あるいは半導体から作られている導電性表面（層あるいは被覆）を持っていてもよい。
【００１５】
基体は、１工程で酸化還元活性な層構造体に付着可能な官能基を有するように構成されてもよい。あるいは、基体は、段階を追った手順で酸化還元活性な層構造体に付着可能な官能基を有するように構成されてもよい。
当該装置は、ディスプレイ装置、例えば、電子発光ディスプレイ装置、例えば、動的あるは静的ディスプレイ装置、として構成され操作されてもよい。
当該ディスプレイ装置は、マルチカラーを与えるのに構成されてもよい。これは、金属の周期表の位置の変化及び異なる発色団モジュールの混合金属ベースフィルムから層構造体を作ることにより、実現されることができる。
【００１６】
酸化還元活性な層構造体は、おのおのが複数のインク粒子を含む１以上の層から形成されてもよい。当該インク粒子は、導電性（金属あるいは半導体の）あるいは誘電体から作られるコアから作られており、それは、酸化還元活性な（例えば、金属ベースの）材料で少なくとも部分的に被覆されている。粒子コアは、高度に散乱されるように構成され、それにより、インク粒子層内の光の経路長を増加させ及び複数反射を形成してもよい。この目的を達するために、当該粒子は、少なくとも１つの金属、あるいは、比較的高い屈折指数を有する少なくとも１つの材料（二酸化チタンなど）から作られる。酸化還元活性な層のそのような構造（すなわち、酸化還元活性材料で被覆されたコアにより形成されたインク粒子）の使用は、酸化還元活性な層構造体中の光の通過量を増加させ、それにより、像コントラストを改善する。（多層あるいはインク粒子のスタック（積層）により形成された）酸化還元活性な層構造体が電極上に配置される場合、粒子のコアあるいは酸化還元活性な被覆のどちらかが、粒子間の電流通路を支持ために構成される。インク粒子層は、異なる発色団を含んで、それにより多色インクを供給してもよい。異なる色成分を選択的に活性化するために、異なる電圧が、各発色団の電気化学的反応のために所望により使用されることができ；あるいは、異なるインクが、各色のための異なる画素をそれぞれ決定する異なる場所に選択的に（それぞれ、異なる発色団を含有する）印加されることができる。電極配置は、電気化学的電池の配列を定義するように構成されてもよい。電気化学的電池用の電解質は、固体電解質でもよく、例えば、溶媒及びインク粒子と混合して液体インク混合物を作りその後、基体表面に適用してもよく、溶媒の蒸発は、固体電解質マトリックス中で粒子層となる。
【００１７】
本願発明の装置は、異なる金属中心を有する混合金属ベースフィルムを含んでもよい、光学的に読み取り可能なメモリー装置として操作されてもよい。電極配置は、異なる電界値により異なる金属中心に向けられるように構成されてもよい。メモリー装置は、層構造体が多金属ベース酸化還元活性層を含む場合の、多層光学読み取り可能なメモリーとして、構成されてもよい。
本願発明の装置は、また、分子の双極子モーメントの変化及び／又は層の双極子モーメントの変化に基づいて、読み取り可能なメモリー装置として操作されてもよく、そこでは、分子／層は、異なる金属中心を有する混合金属ベースフィルムを含んでもよい。電極配置は、異なる電界値により異なる金属中心に向けられるように構成されてもよい。メモリー装置は、層構造体が多金属ベース酸化還元活性層を含む場合の、多層読み取り可能なメモリーとして、構成されてもよい。
【００１８】
本願発明は、また、上記のように、酸化還元活性な層構造体に基づき、メモリー装置中で、非二元のやり方でデータの書き込み／読み取りも与える、これは、ＡＦＭのチップで層構造体を走査することにより、実現される。
当該装置は、光学センサーとして操作できる。当該センサーは、電界の変化を介して層構造体の少なくとも選択された領域の電子特性を変えることにより、整調できてもよい。
【００１９】
当該装置は、分光フィルターとして操作可能であり、そこでは、酸化還元活性な層構造体の少なくとも領域の電子特性は、当該構造体の領域が光学的に応答する入射光の分光領域を決定する。
当該装置は、光学スイッチあるいは発光装置として操作できる。当該発光装置は、入射光により光学的にポンプされ得る。当該発光装置は、電子特性、そして、その結果、電界の変化を介して、光学レスポンスの分光領域、を変えることにより、整調可能であってもよい。当該発光装置は、金属の周期表位置の変化及び／又は異なる発色団モジュールの混合金属ベースフィルムの形で層構造体を与えることにより実現可能な発光の多色を製造するように、構成されてもよい。
【００２０】
当該層構造体は、少なくとも層構造体の領域の電子特性の変化がこの領域の屈折指数の変化に影響するように、構成され得る。当該装置は、こうして、（２倍の周波数、光学スイッチング、調光などを実施する）非リニアな媒体として操作され得る。当該層構造体は、異なる屈折指数の空間の離れた領域のあらかじめ決定されたパターンを定義するために、電界により、操作され得る。当該装置は、データ移動装置、データ保存装置、パルス整形器、及び光プロセッサーとして、操作され得る。
【００２１】
前記層構造体の選択領域の電子特性は、単一分子金属領域により定義され得る。当該層構造体は、パターン化され、空間の離れた（空間をおいた）関係で配置された単一分子金属領域の配列を定義してもよい。当該装置は、分子−電子装置として操作され得る。金属ベース発色団層構造体は、半導体装置の形成を与えるスイッチング特性を有していてもよい。当該層構造体は、電荷を貯蔵するために構成され操作され得る。当該層構造体は、双極子モーメント変化のために構成され操作され得る。当該装置は、こうして、スイッチ装置、メモリー装置、トランジスタ、ダイオード、あるいはミクロ電子回路の導体、あるいは単一電子トンネル装置として、操作され得る。当該装置は、ナノスケールの電気光学装置でもよい。
【００２２】
当該装置は、ダイオード、例えば、フォトダイオード、例えば、異なる金属及び／又は発色団で調製された金属ベースフィルムを含む層構造体を持つもの、として構成され操作され得る。当該装置は、ある周波数範囲の入射光を層構造体に照射することで、層構造体の電子特性の電気化学的なアドレス指定により可逆的なやり方で制御可能で変化可能なアノード光電流となるように、構成されてもよい。
当該装置は、光電池あるいは太陽電池として構成され操作されてもよい。当該層構造体は、１つ以上の導電性（メソポーラスな）金属酸化物から形成された基体上に少なくとも１つの金属ベースフィルムを含んでもよい。
【００２３】
当該装置は、制御可能な金属−半導体接合として構成され操作されてもよい。当該層構造体は、電界により、金属ベースフィルム双極子モーメントを変化させ、それにより、フィルムの双極子モーメントにより有効に整調可能なバリア高さを持つダイオードを作るように、操作され得る。
当該装置は、また、バッテリー集合体として構成され操作されてもよく、あるいは、Ｏ２及び／又はＨ２またはＨ＋の形成となる水の光化学作用の開裂のために、エネルギー転化のための電界の印加により、操作され得る。
【００２４】
当該装置は、ＤＮＡ分析器として操作可能である。この目的を達するために、層構造体の少なくとも１領域の範囲内の金属が、選択されたＤＮＡへの結合のために選択される。
本願発明の装置は、外部磁界に付される時、この領域の金属中心の酸化及び還元から生じる少なくとも装置の領域の磁気双極子の変化により引き起こされる磁気感受性を有している。これは、メモリー装置；あるいは分子ベース磁石を構築するために使用され得る。
【００２５】
本発明のもう１つの態様によると、電気光学デバイスを製造する方法において、金属ベース酸化還元活性層構造体を、基体の導電性表面に化学的に結合させる工程を含み；前記層構造体は、前記デバイスの意図された作動に関連して選定された少なくとも１種の金属を含有し；前記層構造体は、該層構造体を電場にさらすことによって変化することのできる酸化状態および電子密度の少なくとも１つによって規定された、少なくとも１つの所定の電子特性を有するように設計されており；前記層構造体の前記電子特性は、該層構造体のある光学特性を規定し、そうすることによって、ある入射光に対する該層構造体のある光学応答を決定して、該電子特性の変化をもたらし、結果的に、該層構造体の光学応答の可逆変化を生じさせる、上記製造方法が提供される。
【００２６】
本発明の更にもう１つの広い態様によると、電子密度および酸化状態の少なくとも１つを含む少なくとも１つの所定の電子特性であって、酸化還元活性層構造体を電場にさらすことによって変化することが可能である該電子特性を有するように設計された該層構造体を担持する、導電性表面を有する基体を備えた記憶デバイスにおける非２進法データの書き込み／読み取りを行うための方法において、前記の少なくとも１つ電子特性の様々な状態に対応して、前記酸化還元活性層構造体の各々の位置に電圧を加えるように作動することができる原子間力顕微鏡の探針により該層構造体を走査し、そうすることによって、該層構造体における非２進法データのパターンを作り出し／検出する段階を含む、上記方法が提供される。
【００２７】
本発明の更にもう１つの広い態様によると、
【化１】
2008539448.tif 000003
（式中、ｎ＝０〜６；Ｒ１＝アルキル基、アリール基、ベンジル基、アルケン基、Ｏ−アルキル基、Ｎ−アルキル基、Ｓ−アルキル基、ベプチド基、アミノ酸基、アルキル−Ｏ−アルキル基、Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｃ；Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、Ｃｌ、Ｉ、Ｆ、Ｂｒ、アルコキシ基、アルキル基、アリール基、フルオロ芳香族基、フルオロアルキル基、水素基、ヒドロキシル基、アミン基、トリフラート基、アリールオキシ基、アセテート基から独立的にまたは一緒に選ばれており；Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、Ｉ、ＰＦ６、ＢＦ４、ＯＨ、ＣｌＯ４、ＣＨ３ＣＯＯ、ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ、ＣＮ、アルキルＣＯＯ、アリールＣＯＯから選ばれた対イオンである）の、酸化還元活性層構造体に使用される新規化合物が提供される。
【００２８】
本発明は、好ましい具体例において、次の構造：
【化２】
2008539448.tif 000004
を有する新規化合物を提供する。
【００２９】
本発明の更にもう１つの具体例によると、酸化還元活性層構造体に使用するための、一般式Ｉ：
【化３】
2008539448.tif 000005
［式中、Ｍは、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｆｅ、ＣｕおよびＣｏから選ばれており；ｎは、前記金属の形式的酸化状態であり、ｎ＝０〜４；Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、Ｉ、ＰＦ６、ＢＦ４、ＯＨ、ＣｌＯ４、ＣＨ３ＣＯＯ、ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ、ＣＮ、アルキルＣＯＯ、アリールＣＯＯ、または、それらのいずれかの組合せから選ばれた対イオンであり；Ｒ４〜Ｒ２７はそれぞれ、水素基、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アジド基、ニトロ基、シアノ基、アミン基、チオール基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ハロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アルケン基、アルキン基、アミド基、カルボン酸基、保護されたカルボン酸基、保護されたアミン基、スルホニル基、置換アリール基、置換シクロアルキル基および置換ヘテロシクロアルキル基から独立的に選ばれており；前記Ｒ４〜Ｒ２７の少なくとも１つは、基Ａ：
【化４】
2008539448.tif 000006
（式中、Ａは、Ｒ３を介して一般式Ｉの前記化合物の環構造に結合されており；前記Ｒ３は、シス／トランスのＣ＝Ｃ、Ｃ≡Ｃ、Ｎ＝Ｎ、Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｃ、Ｃ−Ｎ、Ｎ−Ｃ、アルキレン基、アリーレン基、または、それらのいずれかの組合せから選ばれており；Ｒ２は、水素基、アルキル基、アルキレン基、アリール基、アリーレン基、もしくは、それらのいずれかの組合せから選ばれているか、または、Ｒ２は存在しないこともあり；Ｒ１は、水素基、トリアルコキシシラン基、トリハライドシラン基、チオール基、カルボキシレート基、ＣＯＯＨ、ＣＯＯ−、Ｓｉ（ＯＨ）３およびホスホナート基から選ばれているか、または、Ｒ１は存在しないこともある）であり；Ｒ４〜Ｒ２７のいずれか２つの近隣する置換基は、それら近隣する置換基が結合している炭素原子と一緒に、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基およびアリール基から選ばれる縮合環系を形成している場合があり；前記縮合環系は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、アリール基、アジド基、シクロアルキル基、ハロゲン基、ヘテロシクロアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロアルキル基、ヘテロアリール環、アルケン基、アルキン基、ニトロ基、シアノ基、水素基、アミン基、アミド基、カルボン酸基、保護されたカルボン酸基、保護されたアミン基、スルホニル基および置換アリール基から選ばれた１つ以上の基によって置換されている場合があり；前記縮合環系は、Ｎ、ＯおよびＳから選ばれた少なくとも１種のヘテロ原子を更に含有している場合がある］を有する化合物が提供される。
【００３０】
１つの具体例において、一般式Ｉの化合物は、ＭがＯｓであり、Ｒ４〜Ｒ２７の２個の置換基が水素でない化合物である。もう１つの具体例において、水素でないＲ４〜Ｒ２７の前記２個の置換基の一方は、メチル基であり、水素でないＲ４〜Ｒ２７の前記２個の置換基の第２の置換基は、Ａ（式中、Ｒ３は、シスまたはトランスのＣ＝Ｃであり；Ｒ２およびＲ１は存在しない）である。更にもう１つの具体例において、一般式Ｉの化合物において、Ｒ２はアルケレン基であり、Ｒ１は、水素基およびトリメトキシシラン基から選ばれている。
【００３１】
もう１つの好ましい具体例において、一般式Ｉの化合物は、ここに、化合物１、２および３として言及される化合物である。
【化５】
2008539448.tif 000007
【００３２】
用語「ハロゲン」は、１以上の次の原子をいう：Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ、あるいはＦ。用語「ハロアルキル」は、少なくとも１つのハロゲンで置換された、以下で定義されるような、アルキルをいう。
用語「ヒドロキシル」は、−ＯＨを言い、用語「チオール」は、−ＳＨをいう。用語「アルコキシ」は、Ｒがアルキル基である基−ＯＲをいう。用語「アジド」は、−Ｎ２をいう。用語「ニトロ」は、−ＮＯ２を言い、用語「シアノ」は、−ＣＮを言う。用語「アミン」は、基−ＮＨ２あるいはそれらのいかなる置換物、すなわち、二級、三級、及び四級置換物をいう。用語「保護アミン」は、例えばアミドなど、アミンに転化され得る基をいう。「アミド」は、基−ＣＯＮＨ２あるいは各水素がアルキル基により置換された当該基をいう。
【００３３】
用語「スルフォニル」（「スルホニル」）は、基−ＳＯ２−をいう。
用語「カルボン酸」は、基−ＣＯＯＨを言及する。
用語「保護カルボン酸」は、カルボキシル基に転化可能な基をいう。そのような基は、エステル（例えば、Ｒがアルキル基あるいはそれと同等のものである、−ＣＯＯＲ）、及び、上で定義されたアミド基、及び有機化学の分野で当業者に公知であってもよい他の基でもよい。
【００３４】
ここで使用される用語「アルキル」は、好ましくは１〜１０の炭素数を有する飽和脂肪族炭化水素をいう。アルキルは、直鎖あるいは分岐アルキルでもよく、更に置換されていてもいなくてもよい。前記Ｃ１−Ｃ１０アルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、アミル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、ノニル、デシル及び他のものである。
用語「シクロアルキル」は、同様に、好ましくは合計で１〜１０の炭素数を有し、環状の（リングの）飽和脂肪族炭化水素をいう。そのような環状形は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロデシルなどであってもよい。そのようなシクロアルキル環状形は、シス／トランスデカリンの場合のように、他のシクロアルキルと融合していてもよい。
【００３５】
用語「ヘテロシクロアルキル」は、好ましくはＮ、Ｏ及びＳから選択されるヘテロ原子の少なくとも１つで置換されている、上で定義したシクロアルキルをいう。
用語「アルケン」は、少なくとも１つの二重結合を含有し、好ましくは炭素数２〜１０を有する炭素鎖をいう。そのようなアルケンの例は、ビニル、１−プロピレン、１−ブチレン、２−ブチレン、３−ヘキシレン及び他のものである。
用語「アルキン」は、少なくとも１つの三重結合を含有し、好ましくは炭素数２〜１０を有する炭素鎖をいう。
【００３６】
用語「アルキルＣＯＯ」は、その炭素原子のいかなる１つの上でカルボキシル基（−ＣＯＯ−）で置換された、上で定義したアルキル基をいう。
用語「アリール」は、当業者に公知であり得るようないかなる芳香族基をいう。好ましくは、この用語は、ベンゼンなどの中性の芳香族基をいう。アリール基は、いかなる公知の置換基で置換されていてもよい。
基「アリールＣＯＯ」は、例えば、カルボキシレート基で置換された、置換アリールをいう。
【００３７】
用語「ヘテロアリール」は、１つ以上の炭素原子が、Ｎ、ＯまたはＳから選択されたヘテロ原子で置換された芳香族環状形をいう。ヘテロアリール基の一例は、ピリジルである。
用語「トリアルコキシシラン」は、一般式Ｓｉ（ＯＲ）３（ここで、３個のＲ基の各々は、上で定義したアルキル基であり、同じでも異なっていてもよい）のグループをいう。同様に、用語「トリハライドシラン」は、ＳｉＸ３（ここで、Ｘはハロゲンであり、各Ｘは同じでも異なっていてもよい）をいう。
【００３８】
表現「いかなる２個の近隣のＲ４−Ｒ２７置換基」とは、お互いにオルトである、ベンゼン環上のいかなる２個の置換基をいう。表現「結合環状形」（「結合リングシステム」）とは、ナフタレン、フェナントレン、ベンジンドール、ベンゾピリジン、その他の場合のように、１結合を共有する少なくとも２個の環をいう。結合環状形は、一般式Ｉの化合物の環、あるいは、前記いかなる２個の近隣のＲ４−Ｒ２７置換基の開環により形成された他の環である、少なくとも１個のベンゼン環を含む。前記の他の環は、飽和あるいは不飽和で、置換されていてもいなくてもよく、また、ヘテロ環でもよい。
表現「非水素置換基」あるいはそのいかなる言語のバリエーションは、水素ではないいかなる置換基をいう。
【００３９】
本発明の更にもう１つの広い態様によると、少なくとも１種の所定の液体物質（例えば、溶媒に溶解した化合物）または気体物質を探知するように設計され、かつ、それらを探知するように作動することのできるセンサデバイスにおいて、前記少なくとも１種の物質との反応に応答して、酸化還元活性層構造体の酸化状態を変化させ、そうさせることによって、該層構造体の光学的特性の変化を生じさせることができるように選ばれた該酸化還元活性層構造体を備えており；前記光学的特性の変化は、可逆的であり、光学的に読み取ることができる、上記センサデバイスが提供される。
本発明のデバイスによって検出することのできる物質は、酸化還元活性層構造体の酸化状態の変化をもたらす（即ち、該酸化還元活性層構造体を酸化するか、または、還元する）ことのできる類のものである。前記物質には、水、アニオン、ガス、アルコール、ケトン、アルデヒド、カルボキシル化合物、フェノール、ハロゲン化物、硫化物、ホスホン酸塩、ニトロ含有物質、過酸化物、カチオン、オゾン、糖、炭水化物、ＳＯ２、ＮＯ＋、ＮＯ２、ＮＯＸ、ＣＯ、ＣＯ２、フッ化炭素、ヘテロ環式化合物、マスタードガス、サルファマスタード（ｓｕｌｆｕｒ  ｍｕｓｔａｒｄ）、ＴＮＴ、殺虫剤、マラチオン（ｍａｌａｔｈｉｏｎ）、サリン（ｓａｒｉｎ）、化学兵器（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｗａｒｆａｒｅ  ｒｅａｇｅｎｔｓ）、温室効果ガス（ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ  ｇａｓ）、ホスフィン、発疱薬（ｖｅｓｉｃａｎｔ）、無能力化剤、催涙ガス、嘔吐ガス、肺毒物（ｌｕｎｇ  ｔｏｘｉｃａｎｔｓ）、アダムサイト（ａｄａｍｓｉｔｅ）、ホスホン酸塩、ホスゲン、ジホスゲン、神経ガス（ｎｅｒｖｅ  ａｇｅｎｔ）ＶＸ、神経ガス・タブン（Ｔａｂｕｎ）、神経ガス・ソマン（Ｓｏｍａｎ）、神経ガスＧＦ、びらん剤（ｂｌｉｓｔｅｒ  ａｇｅｎｔ）ＨＤ、酸、塩基、シアン化合物、シアン化水素、塩化シアン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ホスホルアミドシアニド酸エチル、メチルホスホノフルオリド酸イソプロピル（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ−ｍｅｔｈｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｏｆｌｕｏｒｉｄａｔｅ）、メチルホスホノフルオリド酸１，２，２−トリメチルプロピル、メチルホスホノフルオリド酸シクロヘキシル、ｏ−エチルＳ−［２−（ジイソプロピルアミノ）エチル］メチル−ホスホノチオラート、塩化カルボニル、クロロギ酸トリクロロメチル（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌ  ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍａｔｅ）、ビス（２−クロロエチル）スルフィド（ｂｉｓ−２−ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌ  ｓｕｌｆｉｄｅ）、２−クロロビニルジクロロアルシン（２−ｃｈｌｏｒｏｖｉｎｙｌ  ｄｉｃｈｌｏｒｏａｒｓｉｎｅ）、マスタード・ルイサイト混合物（ｍｕｓｔａｒｄ−ｌｅｗｉｓｉｔｅ  ｍｉｘｔｕｒｅ）、３−キヌクリジニルベンジラート（３−ｑｕｉｎｕｃｌｉｄｉｎｙｌ  ｂｅｎｚｉｌａｔｅ）（ＱＮＢ）、２−クロロ−１−フェニルエタノン、２−クロロ−ベンザルマロノニトリル（２−ｃｈｌｏｒｏ−ｂｅｎｚａｌｍａｌｏｎｏｎｉｔｒｉｌｅ）、１０−クロロ−５，１０−ジヒドロフェナルサジン（１０−ｃｈｌｏｒｏ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｐｈｅｎａｒｓａｚｉｎｅ）、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ペプチド、アミノ酸、タンパク質、ステロイド、タンパク同化ステロイド（ａｎａｂｏｌｉｃ−ａｎｄｒｏｇｅｎｉｃ  ｓｔｅｒｏｉｄｓ）、同化ステロイド（ａｎａｂｏｌｉｃ  ｓｔｅｒｏｉｄｓ）、ホルモン、麻薬（ｎａｒｃｉｔｉｃｓ）、ヘロイン、アンフェタミン（ａｍｐｈｅｔａｍｉｎｅ）、メタンフェタミン（ｍｅｔｈａｍｐｈｅｔａｍｉｎｅ）、エクスタシー（ｅｃｓｔａｓｙ）、ＬＳＤ、コデイン（ｃｏｄｅｉｎｅ）、ケシの茎の濃縮物（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ  ｏｆ  ｐｏｐｐｙ  ｓｔｒａｗ）、メタドン（ｍｅｔｈａｄｏｎｅ）、モルヒネ（ｍｏｒｐｈｉｎｅ）、薬用麻薬（ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  ｏｐｉｕｍ）、アヘン（ｏｐｉｕｍ）、無水酢酸、塩化アセチル、二酢酸エチリデン、クロルプソイドエフェドリン（ｃｈｌｏｒｐｓｅｕｄｏｅｐｈｅｄｒｉｎｅ）、エルゴメトリン（ｅｒｇｏｍｅｔｒｉｎｅ）、イソサフロール（ｉｓｏｓａｆｒｏｌｅ）、リセルグ酸（ｌｙｓｅｒｇｉｃ  ａｃｉｄ）、ピペロナール（ｐｉｐｅｒｏｎａｌ）、サフロール（ｓａｆｒｏｌｅ）、アジ化物爆薬（ａｚｉｄｅ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）、ＨＭＴＤ［ヘキサメチレントリペルオキシドジアミン（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｒｉｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉａｍｉｎｅ）］、硝酸塩混合爆薬、ピクリン酸塩混合爆薬、ＴＡＴＰ（トリアセトントリペルオキシド）、ＤＩＰＡＭ［ジピクラミド（ｄｉｐｉｃｒａｍｉｄｅ）、ジアミノヘキサニトロビフェニル（ｄｉａｍｉｎｏｈｅｘａｎｉｔｒｏｂｉｐｈｅｎｙｌ）］、ＥＤＮＡ［エチレンジニトラミン（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｎｉｔｒａｍｉｎｅ）］、ＰＢＸ（ｐｌａｓｔｉｃ  ｂｏｎｄｅｄ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）、ＲＤＸ、酸化酸と窒素塩基との塩を含有する含水爆薬（ｗａｔｅｒ−ｂｅａｒｉｎｇ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ  ｈａｖｉｎｇ  ｓａｌｔｓ  ｏｆ  ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ  ａｃｉｄｓ  ａｎｄ  ｎｉｔｒｏｇｅｎ  ｂａｓｅｓ）、硫酸塩、スルファミン酸、トリニトロトルエン、トロチル（ｔｒｏｔｙｌ）、トライライト（ｔｒｉｌｉｔｅ）、トリトン（ｔｒｉｔｏｎ）、重金属のアセチリド、アルミニウム含有ポリマー推進薬（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ）、アルミニウムオホライト爆薬（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｏｐｈｏｒｉｔｅ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ）、アマテックス（ａｍａｔｅｘ）、アマトール（ａｍａｔｏｌ）、アンモナール（ａｍｍｏｎａｌ）、過塩素酸アンモニウム複合材料推進薬（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ）、過塩素酸アンモニウム混合爆薬（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ  ｅｘｐｒｏｓｉｖｅ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ）、ピクリン酸アンモニウム（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｉｃｒａｔｅ）、アンモニアのピクリン酸塩（ｐｉｃｒａｔｅ  ｏｆ  ａｍｍｏｎｉａ）、同形置換された無機塩を含有するアンモニウム塩格子、ＡＮＦＯ［硝安油剤（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｎｉｔｒａｔｅ−ｆｕｅｌ  ｏｉｌ）］、芳香族ニトロ化合物混合爆薬（ａｒｏｍａｔｉｃ  ｎｉｔｒｏ−ｃｏｍｐｏｕｎｄ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ）、アジ化物爆薬、バラノール（ｂａｒａｎｏｌ）、バラトール（ｂａｒａｔｏｌ）、ＢＥＡＦ、１，２−ビス（２，２−ジフルオロ−２−ニトロアセトキシエタン）、黒色火薬（ｂｌａｃｋ  ｐｏｗｄｅｒ）、黒色火薬ベース混合爆薬、爆破剤、ニトロ−カルボ−ナイトレート（ｎｉｔｒｏ−ｃａｒｂｏ−ｎｉｔｒａｔｅｓ）、インクルーディング・ノンキャップ・センシティブスラリーおよび水ゲル爆薬（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｎｏｎ−ｃａｐ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｓｌｕｒｒｙ  ａｎｄ  ｗａｔｅｒ  ｇｅｌ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）、工業雷管（ｂｌａｓｔｉｎｇ  ｃａｐｓ）、爆発性ゼラチン（ｂｌａｓｔｉｎｇ  ｇｅｌａｔｉｎ）、発破用爆薬（ｂｌａｓｔｉｎｇ  ｐｏｗｄｅｒ）、ＢＴＮＥＣ［ビス（トリニトロエ���ル）カーボネート（ｂｉｓ（ｔｒｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌ）ｃａｒｂｏｎａｔｅ）］、ＢＴＮＥＮ［ビス（トリニトロエチル）ニトラミン（ｂｉｓ（ｔｒｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌ）ｎｉｔｒａｍｉｎｅ）］、ＢＴＴＮ［１，２，４ブタントリオールトリニトレート（１，２，４  ｂｕｔａｎｅｔｒｉｏｌ  ｔｒｉｎｉｔｒａｔｅ）］、バルク・サルート（ｂｕｌｋ  ｓａｌｕｔｅｓ）、ブチルテトリル（ｂｕｔｙｌ  ｔｅｔｒｙｌ）、硝酸カルシウム混合爆薬、六硝酸セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｈｅｘａｎｉｔｒａｔｅ）混合爆薬、クロレート（ｃｈｌｏｒａｔｅ）混合爆薬、銅アセチリド（ｃｏｐｐｅｒ  ａｃｅｔｙｌｉｄｅ）、シアヌル酸トリアジド（ｃｙａｎｕｒｉｃ  ｔｒａｚｉｄｅ）、サイクロナイト（ｃｙｃｌｏｎｉｔｅ）、ＲＤＸ［シクロトリメチレントリニトラミン（ｃｙｃｌｏｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｒｉｎｉｔｒａｍｉｎｅ）］、ＨＭＸ［シクロテトラメチレンテトラニトラミン（ｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｎｉｔｒａｍｉｎｅ）］、サイクロトール（ｃｙｃｌｏｔｏｌ）、ＤＡＴＢ［ジアミノトリニトロベンゼン（ｄｉａｍｉｎｏｔｒｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）］、ＤＤＮＰ［ジアゾジニトロフェノール（ｄｉａｚｏｄｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｏｌ）］、ＤＥＧＤＮ［二硝酸ジエチレングリコール（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ  ｄｉｎｉｔｒａｔｅ）］、ジメチロールジメチルメタン、二硝酸塩組成物、ジニトロエチレン尿素（ｄｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅｕｒｅａ）、ジニトログリセリン、グリセリンジニトラート、ジニトロフェノール、ジニトロフェノラート（ｄｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｏｌａｔｅｓ）、ジニトロフェニルヒドラジン、ジニトロレソルシノール（ｄｉｎｉｔｒｏｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ）、ジニトロトルエン−硝酸ナトリウム（ｄｉｎｉｔｒｏｔｏｌｕｅｎｅ−ｓｏｄｉｕｍ  ｎｉｔｒａｔｅ）混合爆薬、ＤＩＰＡＭ［ジピクラミド（ｄｉｐｉｃｒａｍｉｄｅ）］、ジアミノヘキサニトロビフェニル、ジピクリルスルホン（ｄｉｐｉｃｒｙｌ  ｓｕｌｆｏｎｅ）、ジピクリルアミン、花火（ｄｉｓｐｌａｙ  ｆｉｒｅｗｏｒｋｓ）、ＤＮＰＡ（２，２−ジニトロプロピルアクリレート）、ＤＮＰＤ［ジニトロペンタノニトリル・ダイナマイト（ｄｉｎｉｔｒｏｐｅｎｔａｎｏ  ｎｉｔｒｉｌｅ，  ｄｙｎａｍｉｔｅ）］、ＥＤＤＮ（エチレンジアミンジナイトレート）、ＥＤＮＡ（エチレンジニトラミン）、ｅｄｎａｔｏｌ．ＥＤＮＰ（４，４−ジニトロ吉草酸エチル）、ＥＧＤＮ［二硝酸エチレングリコール］、エリトリトールテトラナイトレート（ｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ  ｔｅｔｒａｎｉｔｒａｔｅ）爆薬、ニトロ置換アルコールのエステル、エチル−テトリル（ｅｔｈｙｌ−ｔｅｔｒｙｌ）、爆発性コナイトレート（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ  ｃｏｎｉｔｒａｔｅｓ）、爆発性ゼラチン、爆発性液体、酸素放出性の（ｏｘｙｇｅｎ−ｒｅｌｅａｓｉｎｇ）無機塩と炭化水素とを含有する混合爆薬、酸素放出性の無機塩とニトロ体とを含有する混合爆薬、酸素放出性の無機塩と水不溶性燃料とを含有する混合爆薬、酸素放出性の無機塩と水溶性燃料とを含有する混合爆薬、感作ニトロメタン含有混合爆薬（ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ  ｎｉｔｒｏｍｅ��ｈａｎｅ）、（ニトロ型）テトラニトロメタン含有混合爆薬、芳香族炭化水素の爆発性ニトロ化合物、爆発性有機硝酸塩混合物、爆発性粉末、閃光撮影用マグネシウム粉末（ｆｌａｓｈ  ｐｏｗｄｅｒ）、水銀の雷酸塩（ｆｕｌｍｉｎａｔｅ  ｏｆ  ｍｅｒｃｕｒｙ）、銀の雷酸塩（ｆｕｌｍｉｎａｔｅ  ｏｆ  ｓｉｌｖｅｒ）、雷金（ｆｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｇｏｌｄ）、雷汞（ｆｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｍｅｒｃｕｒｙ）、雷白金（ｆｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｐｌａｔｉｎｕｍ）、雷銀（ｆｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ  ｓｉｌｖｅｒ）、ゼラチン化ニトロセルロース、ジェム−ジニトロ脂肪族（ｇｅｍ−ｄｉｎｉｔｒｏ  ａｌｉｐｈａｔｉｃ）混合爆薬、グアニルニトロサミノグアニルテトラセン（ｇｕａｎｙｌ  ｎｉｔｒｏｓａｍｉｎｏ  ｇｕａｎｙｌ  ｔｅｔｒａｚｅｎｅ）、グアニルニトロサミノグアニリデンヒドラジン（ｇｕａｎｙｌ  ｎｉｔｒｏｓａｍｉｎｏ  ｇｕａｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｈｙｄｒａｚｉｎｅ）、綿火薬（ｇｕｎｃｏｔｔｏｎ）、重金属アジド、ヘキサナイト（ｈｅｘａｎｉｔｅ）、ヘキサニトロジフェニルアミン、ヘキサニトロスチルベン（ｈｅｘａｎｉｔｒｏｓｔｉｌｂｅｎｅ）、ヘキソーゲン（ｈｅｘｏｇｅｎ）、ヘキソゲン（ｈｅｘｏｇｅｎｅ）、オクトゲン（ｏｃｔｏｇｅｎｅ）、ニトロ化Ｎ−メチルアニリン、ヘキソライト（ｈｅｘｏｌｉｔｅｓ）、ＨＭＴＤ（ヘキサメチレントリペルオキシドジアミン）、ＨＭＸ（シクロ−１，３，５，７−テトラメチレン２，４，６，８−テトラニトラミン）、オクトーゲン（Ｏｃｔｏｇｅｎ）、硝酸ヒドラジニウム／ヒドラジン／アルミニウム爆薬系、アジ化水素酸（ｈｙｄｒａｚｏｉｃ  ａｃｉｄ）、ＫＤＮＢＦ［ジニトロベンゾフロキサンカリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｄｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｏ−ｆｕｒｏｘａｎｅ）］、アジ化鉛、鉛マンニット（ｌｅａｄ  ｍａｎｎｉｔｅ）、モノニトロレゾルシン酸鉛（ｌｅａｄ  ｍｏｎｏｎｉｔｒｏｒｅｓｏｒｃｉｎａｔｅ）、ピクリン酸鉛（ｌｅａｄ  ｐｉｃｒａｔｅ）、鉛塩、爆薬、スチフニン酸鉛（ｌｅａｄ  ｓｔｙｐｈｎａｔｅ）、鉛のスチフニン酸塩、トリニトロレゾルシン酸鉛、液体ニトロ化ポリオール、トリメチロールエタン、液体酸素爆薬、マグネシウムオホライト（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  ｏｐｈｏｒｉｔｅ）
爆薬、六硝酸マンニトール、ＭＤＮＰ（４，４−ジニトロ吉草酸メチル）、ＭＥＡＮ（硝酸モノエタノールアミン）、雷酸水銀（ｍｅｒｃｕｒｉｃ  ｆｕｌｍｉｎａｔｅ）、シュウ酸水銀、酒石酸水銀、三硝酸メトリオール（ｍｅｔｒｉｏｌ  ｔｒｉｎｉｔｒａｔｅ）、マイノール−２（ｍｉｎｏｌ−２）、ＭＭＡＮ（硝酸モノメチルアミン）、硝酸メチルアミン、モノニトロトルエン−ニトログリセリン混合物、一元推進薬（ｍｏｎｏｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ）、ＮＩＢＴＮ［三硝酸ニトロイソブタメトリオール（ｎｉｔｒｏｉｓｏｂｕｔａｍｅｔｒｉｏｌ  ｔｒｉｎｉｔｒａｔｅ）］、硝酸塩混合爆薬、ゲル化ニトロパラフィンで感作される硝酸塩、ニトロ化炭水化物爆薬、ニトロ化グルコシド爆薬、ニトロ化多価アルコール爆薬、硝酸とニトロ芳香族化合物との爆薬、硝酸とカルボン酸燃料との爆薬、硝酸混合爆薬、ニトロ芳香族化合物混合爆薬、フラン（ｆｕｒａｎｅ）のニトロ化合物の混合爆薬、ニトロセルロース爆薬、尿素混合爆薬のニトロ誘導体（ｎｉｔｒｏｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ  ｏｆ  ｕｒｅａ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ  ｍｉｘｔｕｒｅ）、ニトロゼラチン爆薬、三塩化窒素、三ヨウ化窒素、ニトログリセリン、ＮＧ、ＲＮＧ、ニトロ、三硝酸ニトログリセリル、トリニトログリセリン、ニトログリシド、ニトログリコール、二硝酸エチレングリコール、ＥＧＤＮ、ニトログアニジン（ｎｉｔｒｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ）爆薬、過塩素酸ニトロニウム（ｎｉｔｒｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ）混合推進薬、ニトロパラフィン爆薬級と硝酸アンモニウムとの混合物、硝酸デンプン、ニトロ置換カルボン酸、ニトロ尿素、オクトゲン（ｏｃｔｏｇｅｎ）、ＨＭＸ、オクトール（ｏｃｔｏｌ）、硝酸有機アミン、有機ニトラミン、ＰＢＸ（ｐｌａｓｔｉｃ  ｂｏｎｄｅｄ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）、ペレット粉末、ペントリナイト（ｐｅｎｔｒｉｎｉｔｅ）組成物、ペントライト（ｐｅｎｔｏｌｉｔｅ）、過塩素酸塩混合爆薬、過酸化物ベース混合爆薬、ＰＥＴＮ、ニトロペンタエリスライト（ｎｉｔｒｏｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｅ）、ペンタエリスライト、四硝酸塩、ペンタエリトリトール、ピクラミン酸およびその塩、ピクラマイド（ｐｉｃｒａｍｉｄｅ）、ピクリン酸塩爆薬、ピクリン酸カリウムの混合爆薬、ピクラトール（ｐｉｃｒａｔｏｌ）、ピクリン酸、塩化ピクリル（ｐｉｃｒｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、フッ化ピクリル、ＰＬＸ、ニトロメタン、エチレンジアミン、ポリニトロ脂肪族化合物、ポリオールポリニトレート−ニトロセルロース爆薬ゲル、塩素酸カリウムとスルホシアン酸鉛との爆薬、硝酸カリウム混合爆薬、ニトロアミノテトラゾールカリウム塩（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｎｉｔｒｏａｍｉｎｏｔｅｔｒａｚｏｌｅ）、ピロテクニック組成物（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）、ＰＹＸ、２，６−ビス（ピクリルアミノ）−３，５−ジニトロピリジン、ＲＤＸ、サイクロナイト（ｃｙｃｌｏｎｉｔｅ）、ヘキソゲン（ｈｅｘｏｇｅｎ）、Ｔ４、シクロ−１，３，５−トリメチレン−２，４，６−トリニトラミン、ヘキサヒドロ−１，３，５−トリニトロ−Ｓ−トリアジン、有機アミノスルホン酸塩混合爆薬、サルート（ｓａｌｕｔｅｓ）（バルク）、アセチル化銀、アジ���銀、雷酸銀（ｓｉｌｖｅｒ  ｆｕｍｉｎａｔｅ）、シュウ酸銀混合爆薬、スチフニン酸銀（ｓｉｌｖｅｒ  ｓｔｙｐｈｎａｔｅ）、酒石酸銀混合爆薬、銀テトラゼン（ｓｉｌｖｅｒ  ｔｅｒａｚｅｎｅ）、水のスラリー化混合爆薬（ｓｌｕｒｒｉｅｄ  ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ  ｍｉｘｔｕｒｅｓ  ｏｆ  ｗａｔｅｒ）、無機酸化性塩、ゲル化剤、燃料、増感剤（ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒ）、無煙火薬（ｓｍｏｋｅｌｅｓｓ  ｐｏｗｄｅｒ）、ソーダトール（ｓｏｄａｔｏｌ）、アマトールナトリウム塩（ｓｏｄｉｕｍ  ａｍａｔｏｌ）、アジ化ナトリウム混合爆薬、ジニトロ−オルト−クレゾラートナトリウム塩（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｉｎｉｔｒｏ−ｏｒｔｈｏ−ｃｒｅｓｏｌａｔｅ）、硝酸ナトリウム混合爆薬、硝酸ナトリウム−硝酸カリウム混合爆薬、ピクラミン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｐｉｃｒａｍａｔｅ）、特殊花火（ｓｐｅｃｉａｌ  ｆｉｒｅｗｏｒｋｓ）、小花火（ｓｑｕｉｂｓ）、スチフニン酸爆薬、タコット（ｔａｃｏｔ）、テトラニトロ−２，３，５，６−ジベンゾ−１，３ａ，４，６ａテトラザ−ペンタレン、ＴＡＴＢ（トリアミノトリニトロベンゼン）、ＴＡＴＰ（トリアセトントリペルオキシド）、ＴＥＧＤＮ（二硝酸トリエチレングリコール）、テトラニトロカルバゾール、テトラゼン・テトラセン（ｔｅｔｒａｚｅｎｅ  ｔｅｔｒａｃｅｎｅ）、テトラジン、１（５−テトラゾリル）−４−グアニルテトラゼン水和物、テトリル［２，４，６テトラニトロ−Ｎ−メチルアニリン］、テトリトール（ｔｅｔｒｙｔｏｌ）、濃縮された無機酸化剤塩のスラリー化混合爆薬、ＴＭＥＴＮ（三硝酸トリメチロールエタン）、ＴＮＥＦ［トリニトロエチルフォーマル（ｔｒｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌ  ｆｏｒｍａｌ）］、ＴＮＥＯＣ（トリニトロエチル−オルトカーボネート）、ＴＮＥＯＦ［トリニトロエチルオルトホルマート（ｔｒｉｎｉｔｒｏｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｆｏｒｍａｔｅ）］、トルペックス（ｔｏｒｐｅｘ）、トリダイト（ｔｒｉｄｉｔｅ）、三硝酸トリメチロールエチルメタン組成物、三硝酸トリメチロールエタン−ニトロセルロース、トリモナイト（ｔｒｉｍｏｎｉｔｅ）、トリニトロアニソール（ｔｒｉｎｉｔｒｏａｎｉｓｏｌｅ）、トリニトロベンゼン、トリニトロ安息香酸、トリニトロクレゾール、トリニトロ−メタ−クレゾール、トリニトロナフタレン、トリニトロフェネトール（ｔｒｉｎｉｔｒｏｐｈｅｎｅｔｏｌ）、トリニトロフロログルシノール（ｔｒｉｎｉｔｒｏｐｈｌｏｒｏｇｌｕｃｉｎｏｌ）、トリニトロレゾルシノール（ｔｒｉｎｉｔｒｏｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ）、トリトナール（ｔｒｉｔｏｎａｌ）、硝酸尿素、酸化性酸と窒素塩基との塩を含有する含水爆薬、硫酸塩またはスルファミン酸塩、油中水型エマルション爆薬組成物、キサンタンモナス親水性コロイド（ｘａｎｔｈａｍｏｎａｓ  ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ  ｃｏｌｌｏｉｄ）混合爆薬、の少なくとも１種が包含される。更に、他のいかなる炭素含有有機物質、または、上記の諸物質のいかなる組合せも使用することができる。したがって、前記の基礎となっている酸化還元活性層構造体は、記憶デバイスと検出デバイスとの両方を形成するのに適している。
【００４０】
本発明を理解するために、また、本発明を実際に実施する方法を理解するために、添付図面を参照しながら、単なる非限定的な実施例として、次には、好ましい諸具体例を記述する。
【００４１】
〔発明の詳細な記述〕
本発明は、１つの態様によると、酸化還元活性層構造体（ｒｅｄｏｘ−ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の酸化状態および／または電子密度を電気化学的に変化させれば、該構造体の光学的特性の可逆変化だけでなく、該構造体の双極子モーメントの変化も生じるという理解に基づいている。該変化は、周囲条件で行い、標準紫外可視分光光度計で監視することができる。もう１つの態様によると、本発明は、酸化還元活性層構造体の電子特性を変化させ、このようにして、複数の電子特性状態を有する非２進法のパターン（ｎｏｎ−ｂｉｎａｒｙ  ｐａｔｔｅｒｎ：非２元、非２進法の）を作り出すことだけでなく、該構造体にＡＦＭ探針（ＡＦＭ  ｔｉｐ）を使用することによって、これらの複数の異なる状態を識別すること（検出すること）にも対応できる。
【００４２】
図１に言及すると、総体的に１０で示される本発明のデバイスであって、可逆的に可変性であり、光学的に読み取り可能な光学特性を有するように設計された該デバイスを概略的に例示する。デバイス１０は、（本例では、導電性基体１２を与えることによって提供される）導電性表面を有する基体１２であって、酸化還元活性層構造体１４（即ち、１枚以上の酸化還元活性薄膜によって形成された単層構造体または複層構造体）を支持する基体１２を備えている。これは、例えば、親水性基体を覆っているルテニウムベース単層である場合がある。酸化還元活性層構造体１４は、電極１５を支持している。該電極は、固体であるか、ゲル型であるか、ポリマーであるか、銀ペーストであるか、金属であるか、合金化されているか、炭素であるか、導電性テープであるか、銀であるか、金であるか、白金であるか、半導体であるか、導体であるか、インジウムであるか、酸化スズであるか、インジウム−スズ−酸化物であるか、透明な導電性酸化物であるか、ガリウムであるか、ガリウムヒ素であるか、または、液状電極、または、それらの組み合わせである場合がある。
【００４３】
酸化還元活性層構造１４は、ルテニウム以外の複数種の金属、または、２種以上の金属の他に、酸化還元活性有機分子（例えば、キノン類、チオフェン類）またはそのような物質の混合物をも含有することができることを理解すべきである。酸化還元活性層構造体１４は、酸化還元活性物質（金属分子、有機分子もしくはそれらの混合物）の単層、または、１個の金属、複数個の異種の金属もしくは複数個の同一種の金属を含有する金属ベース酸化還元活性錯体の単層によって形成することができる。酸化還元活性層構造体１４は、同一種の複層であって、それぞれ、金属ベース酸化還元活性物質、有機分子もしくはそれらの混合物によって形成された該複層；または、異種の複層；を有することができる。各々の層は、１種の金属ベース酸化還元活性物質、有機分子もしくはそれらの混合物；１種の金属ベース酸化還元活性物質の層、もしくは、複数種の金属ベース酸化還元活性物質の混合物の層；または、複数種の金属ベース酸化還元活性錯体の単層；によって形成することができる。上述のように、前記複数種の金属ベース酸化還元活性錯体は、少なくとも１個の金属、または、複数個の異種の数金属もしくは複数個の同一種の金属を含有することができる。
更に、前述のように、基体１２は非導電性であり、導電性表面層を有することができる。用語「導電性基体（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」は、本明細書および特許請求の範囲において、そのような選択肢の両方を指すものとして用いられる。
【００４４】
層構造体１４は、電子密度および／または酸化状態を包含する少なくとも１つの所定の電子特性であって、層構造体１４を電場にさらし（例えば、構造体１４に電子ビームを照射するか、または、基体１２と電極１５との間に電位差を加え）、そうすることによって、該電子特性（例えば、酸化状態）に変化を生じさせることによって変化し得る該電子特性を有するように設計されている。この目的を達するために、デバイス１０は、電場源（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ  ｓｏｕｒｃｅ）１６と関連付けられている。電場源１６は、電極集成装置と関連付けられた電圧供給装置を備えることができるか、または、（図１に点線で示される）電子ビーム源／電子ビームカラムを備えることができる。この実施例において、電圧供給装置１６は、基体１２と酸化還元活性層構造体１４上の電極１５とに電圧を供給する。しかし、同一の効果（該酸化還元活性層構造体の電子特性の変化）は、金属ベース酸化還元活性層構造体のみに適度な電圧を供給し、このようにして、トンネリング（ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）機構、ホッピング（ｈｏｐｐｉｎｇ）機構または他の機構により、導電性基体１２から層構造体１４まで電子を移動させることによって実現可能であることを理解すべきである。更に、同一の効果（該酸化還元活性層構造体の電子特性の変化）は、電圧供給装置１６が、基体１２と酸化還元活性層構造体１４とに電圧を供給する時、実現可能である。
【００４５】
構造体１４のある領域の電子特性（例えば、酸化状態）は、構造体１４のある光学特性（吸光スペクトル）を規定し、その結果、光検出器によって読取り可能なある周波数範囲の入射光に対する、該層構造体の該領域の光学応答（ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を決定するということを、本発明者らは見出だした。該構造体（または、該構造体の１つ以上の選択領域）の電子特性が変化すれば、結果的に、該層構造体（または、１つ以上の選択領域）の光学応答の可逆変化が生じる。したがって、可逆変化が可能であり、かつ、光学的に読取り可能である光学特性を、デバイス１０は有している。
そのようなデバイスの様々な用途を、以下に更に例示する。理解を容易にするために、同一の参照番号を用い、全ての実施例において共通する要素を識別する。
【００４６】
下記事項は、導電性表面を覆う酸化還元活性単層の形成と特徴付けとの具体例であるが、それに限定されない。該具体例において、該酸化還元活性層は、官能化された基体（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）に対して配位結合するか、または、共有結合もしくは非共有結合を形成する。該基体は、親水性基体である場合もあり、または、そうでない場合もあるが、酸化還元活性層構造体（例えば、単層）に結合可能な官能基を有している。
【００４７】
更に具体的には、酸化還元活性層は、ビニルフェノール部分、ビニルチオール部分またはビニルピリジン部分に結合された金属錯体であって、フェノール性ヒドロキシル基（ｐｈｅｎｏｌｉｃ  ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、または、ピリジンのイオウもしくは窒素を介し、機能性リンカー（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｌｉｎｋｅｒ）（例えば、シロキサンベースの芳香族分子または脂肪族分子）を介して基体に共有結合的に結合している該金属錯体から成る。代替的に、基体表面が、金属錯体に結合することのできる化学基を有する場合、該金属錯体を、該基体に直接結合させることもできる。下記の諸構造体は、シロキサンベース芳香族リンカーを介して基体に結合される幾種類かの酸化還元活性単層系であって、本発明で使用するのに適した該単層系を例示する。
【化６】
2008539448.tif 000008
【００４８】
適当な親水性基体は、例えば、導電性コーティングを有するガラス［例えば、Ｓｉ（１００）およびインジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）で被覆したガラス］である。広範囲の導電性材料（あらゆる金属、金属合金または半導体）だけでなく、広範囲の非導電性材料（例えば、ガラス、金属酸化物等）が導電性表面層を有するという条件で該非導電性材料も、基体として使用することができる。概して、様々な材料の組合わせを使用することができる。それらの組合わせには、シリコン、インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）被覆ガラス、金、白金、ＧａＡｓ（ビーズ、ウェーハ、スライド（ｓｌｉｄｅｓ））、ナノ粒子、ポリマー、デンドリマー（ｄｅｎｄｒｉｍｅｒｓ）、メソポーラス材料が包含される。
【００４９】
酸化還元活性金属錯体の例は、遷移金属（例えば、ルテニウム、パラジウム、オスミウム、鉄、コバルト、白金、等）の有機錯体を包含するが、それらに限定されない。遷移金属錯体は、複数種の酸化還元状態で優れた安定性を示すという事実に起因して、遷移金属錯体は多くの利点を有する。ルテニウムトリスビピリジン，［Ｒｕ（ｂｐｙ）３］２＋は、この種の物質のモデル化合物（ｍｏｄｅｌ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）であり、また、イオン伝導性を特徴付ける。ルテニウムトリスビピリジンは＋２の実効電荷（ｎｅｔ＋２ｃｈａｒｇｅ）を有し、該実効電荷は、Ｂｒ−、Ｉ−、Ｃｌ−、ＢＦ４−、ＰＦ６−もしくはＣｌＯ４−またはそれらの混合物のような２個の対イオンによって相殺される。２価以上の原子価の対イオンもまた、使用することができる。
【００５０】
図２に概略的に示される、より具体的であるが、限定的でない実施例において、酸化還元活性層構造体は、シロキサンベース芳香族分子を介して親水性基体に共有結合的に結合しているビスフェノール単位に結合したトリスビピリジルルテニウム錯体から成る。複数の基体［例えば、新たに洗浄したフロートガラス、Ｓｉ（１００）またはインジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）被覆ガラス］を、室温でＮ２雰囲気の下、３０分間、ｐ−クロロメチルフェニル−トリクロロシランの乾燥ペンタン溶液（１：１００ｖ／ｖ）で処理した。次いで、それら基体は、多量の乾燥ペンタンで十分に洗浄し、次いで、１１５℃で約１５分間乾燥させた。その後、クロロベンジルで官能化された無色の該基体は、ルテニウム錯体の２．０ｍＭトルエン／ＣＨ２Ｃｌ２（６：４ｖ／ｖ）溶液の中に浸漬し、ガラス圧力チューブを用いて、８０℃でＮ２雰囲気の下、４８時間の間加熱した。結果として得られた膜は、多量のＣＨ２Ｃｌ２、アセトンおよびイソプロパノールで洗浄し、次いで、超超音波処理し（１分間）、次いで、Ｎ２の緩やかな流れの下、乾燥させた。新たな複数の単層は、ガラス基体およびシリコン基体に強固に付着し、一般的な諸有機溶媒に不溶性であり、しかも、「スコッチテープ剥離（Ｓｃｏｔｃｈ  ｔａｐｅ  ｄｅｃｏｈｅｓｉｏｎ）」試験によっても、ＣＯ２スノージェット清浄化（ｓｎｏｗｊｅｔ  ｃｌｅａｎｉｎｇ）によっても、除去することはできない。
【００５１】
新たに作成した複数の試料は、非接触原子間力顕微鏡法（ｎｏｎｃｏｎｔａｃｔ  ａｔｏｍｉｃ  ｆｏｒｃｅ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）（ＮＣ−ＡＦＭ）と、光透過（紫外線−可視光線）分光法（ｏｐｔｉｃａｌ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＵＶ−ｖｉｓ）ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）と、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）と、電気化学と、光電気化学的方法（ｓｐｅｃｔｒｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）との組み合わせによって特徴付けた。後者の技術は、該系の光学特性を変化させ、読み取るために使用した。ＩＴＯ被覆ガラス上のルテニウム（ＩＩ）ベース膜をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定することによって、Ｓｉ／Ｎ比は約１：２．１であることが明らかとなり、該ＣＬ分子の約３５％が反応したことが示された。Ｓｉ（１００）基体上に成長した膜を非接触原子間力顕微鏡法（ＮＣ−ＡＦＭ）で測定することによって、ピンホールも亀裂（ｃｒａｃｋｓ）も存在しない、本質的に平滑な膜表面が示された。二乗平均平方根（ｒｍｓ）表面粗さは、１×１μｍ２走査領域で約０．２ｎｍである。角度分解Ｘ線光電子分光法（ａｎｇｌｅ−ｒｅｓｏｌｖｅｄ  ＸＰＳ）から得られた膜の厚さは、１３±２Åであると推定される。
【００５２】
前記諸単層の酸化還元活性を評価するために、電気化学的測定を行った。図３Ａは、本発明のデバイス［インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）上の単層］の電子特性および光学特性を測定するための実験装置の実施例を一目瞭然に示す。本実施例において、該デバイスは、電解液中に置かれている。したがって、ＩＴＯ基体の表面は、作用電極としての機能を果たし、Ｐｔ線は、照合電極および対極（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：補助電極）として使用した。図３Ｂは、様々な電圧走査速度（ｖｏｌｔａｇｅ  ｓｃａｎ  ｒａｔｅｓ）（ｖ）での、ＩＴＯ上の単層のサイクリックボルタンメトリー（ｃｙｃｌｉｃ  ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）（ＣＶ）を示す。半波酸化還元電位（ｈａｌｆ−ｗａｖｅ  ｒｅｄｏｘ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）（Ｅ１／２）は、ｖ＝１００〜１０００ｍＶｓ−１の範囲内では一定である。ピーク対ピーク分離（ｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）（ΔＥ）は、ｖ＝５００ｍＶｓ−１で約６４ｍＶである。図３Ｃは、［アノードピーク電流（Ｉｐａ）］対［ｖ１／２］の線形相関を示す。明らかに、１種の電子伝達を包含する可逆的酸化還元過程が生じる。ΔＥは、Ｒｕ（ＩＩ）／Ｒｕ（ＩＩＩ）の組では約６０ｍＶであると思われる。Ｒｕ（ＩＩ）／Ｒｕ（ＩＩＩ）の組の電位（Ｅ１／２）は、フェロセン（ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ）／フェロセニウム（ｆｅｒｒｏｃｅｎｉｕｍ）基準に関連し０．９５Ｖである。
【００５３】
連続的なサイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）測定によると、初期条件走査（ｉｎｉｔｉａｌ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｃａｎｓ）の後、少なくとも４５サイクルの繰返し酸化還元挙動（ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ  ｒｅｄｏｘ  ｂｅｈａｖｉｏｒ）が示される。ルテニウム中心の（ｒｕｔｈｅｎｉｕｍ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ）酸化電流の大きさは、恐らく分子成分の失活（ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）または並び替え（ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ）に起因し、最初の連続する６回の掃引（ｓｗｅｅｐｓ）では僅かに減少する（図４）。
【００５４】
図５に言及すると、紫外線−可視光線の光学的吸光度測定値によって、ガラス基体、または、インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）で被覆されたガラス基体を覆っているＲｕ（ＩＩ）ベース膜の光スイッチング（ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）が示される（この場合、λ＝３１４ｎｍで、配位子ベースπ−π＊遷移域（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｂａｎｄ））。ここに、グラフＧ１〜Ｇ４はそれぞれ、Ｒｕ２＋、Ｒｕ３＋、Ｒｕ２＋および基準線に対応する。差込み図は、［Ｒｕ２＋／Ｒｕ３＋サイクル数］に対する［λ＝３１４ｎｍの吸収帯の強度変化，ΔＡ］の電気化学的オン／オフのスイッチング（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：切り替え）を示す。視覚への参考のため、線が引かれている。電気化学的酸化は、１．４Ｖでのバルク電気分解（ｂｕｌｋ−ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ）で行ったのに対し、還元は、−０．１Ｖで行った（それぞれ、２０分間）。紫外線−可視光線スペクトルは、各々の酸化状態が変化した後、Ｃａｒｙ  １００分光光度計にその場で（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で記録した。低エネルギーの金属−配位子電荷移動（ｍｅｔａｌ−ｔｏ−ｌｉｇａｎｄ  ｃｈａｒｇｅ−ｔｒａｎｓｆｅｒ）（ＭＬＣＴ）帯は、λ＝４６２ｎｍに現れる。空気中で行ったその場光電気化学方法（ｉｎ  ｓｉｔｕ  ｓｐｅｃｔｒｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）は、金属の酸化状態（Ｒｕ２＋／Ｒｕ３＋）の反復交替（ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ）が起こる時、λｍａｘ＝３１４ｎｍにおける吸収帯の強度の著しい可逆変化を示した。該差込み図に示される現象の９回繰り返しは、電荷蓄積（ｃｈａｒｇｅ  ｓｔｏｒａｇｅ）を光学的に読取ることが可能であることを実証する。
【００５５】
上記の結果は、表面に共有結合的に結合した分子構成単位（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ｂｌｏｃｋｓ）の、金属の酸化状態を電気化学的に変えることによって、配位子モジュール（ｌｉｇａｎｄ  ｍｏｄｕｌｅ）の光学特性が可逆変化することを示す。
（パターンを書き込みながら）酸化状態を変化させる過程と、（読み取りながら）酸化状態のパターンを識別する過程とは、空気中で都合よく実施して、標準的な紫外線−可視光線分光光度計で監視することができる。前記膜の低電圧動作と安定性とによって、持久記憶装置（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ  ｍｅｍｏｒｙ）に該膜を使用することが可能となる。
【００５６】
本発明によると、酸化還元活性層装置は、導電性表面に結合した１つ以上の活性層を有することができる。図６に概略的に示されるような複層の配置は、底部（即ち、基体）から上方へのレイヤー・バイ・レイヤー構築（ｌａｙｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅｒ  ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）アプローチを使用して得られる。この具体的ではあるが、非限定的な実施例の段階（ｉ）において、発色団２は、表面に共有結合的に結合し、該表面に遊離ピリジン基を露出する。段階（ｉｉ）において、結果として得られた生成物は、金属錯体、例えば、Ｐｄ（ＩＩ）錯体｛例えば、（ＰｈＣＮ）２ＰｄＣｌ２、Ｋ２ＰｄＣｌ４、等｝またはルテニウム錯体｛例えば、トランス−［Ｒｕ（ＮＨ３）４（ＯＨ２）２］（ＰＦ６）２｝、と反応し、次いで、段階（ｉｉｉ）で発色団１と反応して、二層構造の（ｂｉ−ｌａｙｅｒｅｄ）生成物を生じる。
透過紫外線−可視光線、接触角の測定、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって、それらの膜を特徴付けた。
【００５７】
発色団１は、トリフェニルホスフィンによって安定化された触媒として酢酸パラジウム（ＩＩ）を用い、トリエチルアミン中で１，４−ジヨード−ベンゼンを４−ビニル−ピリジンと反応させることによって調製した。発色団１をヨード−ｎ−プロピル−トリメトキシシランで処理することによって、新規な発色団２が定量的に形成される。
【化７】
2008539448.tif 000009
【００５８】
発色団２は、次の通りに調製した。圧力容器中で、Ｎ２雰囲気の下、発色団１（０．０６０ｇ、０．３３１ミリモル）の乾燥ＴＨＦ溶液（２０ｍｌ）に、過剰の３−ヨード−ｎ−プロピル−１−トリメトキシシラン（０．７４１ｇ、２．５６ミリモル）を添加した。その反応混合物は、７７℃で４８時間の間撹拌し加熱した。その後、その容積は約３ｍｌに減少させた。その反応混合物に、−２５℃での乾燥ペンタン（１０ｍｌ）を添加した結果、所望の生成物が沈降した。その沈降物は、乾燥ペンタンで繰り返し洗浄し、濾過によって分離し、次いで、高真空下で乾燥して発色団２を生じた（収率＞９０％）。
【化８】
2008539448.tif 000010
【００５９】
同様にして、次の一般式：
【化９】
2008539448.tif 000011
（式中、ｎ＝０〜６であり；Ｒ１＝アルキル基、アリール基、ベンジル基、アルケン基、Ｏ−アルキル基、Ｎ−アルキル基、Ｓ−アルキル基、ペプチド、アミノ酸、アルキル−Ｏ−アルキル基、Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｃであり；Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、独立的にまたは一緒に、Ｃｌ、Ｉ、Ｆ、Ｂｒ、アルコキシ基、アルキル基、アリール基、フルオロ芳香族基（ｆｌｕｏｒｏａｒｏｍａｔｉｃ）、フルオロアルキル基、水素、ヒドロキシル基、アミン基、トリフラート（Ｔｒｉｆｌａｔｅ）、アリーロキシ基、アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）から選択されており；Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、Ｉ、ＰＦ６、ＢＦ４、ＯＨ、ＣｌＯ４、ＣＨ３ＣＯＯ、ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ、ＣＮ、アルキル−ＣＯＯ、アリール−ＣＯＯから選択された対イオンである）を有する新規化合物を更に調製した。
【００６０】
単層の形成
Ｎ２雰囲気の下、新たに清浄化した石英ガラスとシリコン基体とを、テフロン製試料ホルダーに装填して、乾燥ＴＨＦ溶液（１．０ｍＭ）に浸漬し、次いで、光が排除された密閉圧力容器の中で７７℃で１６時間の間加熱した。前記単層で官能化されたそれらの基体は、ＴＨＦで繰り返し洗浄し、ＴＨＦ中で超音波処理を２回、それぞれ６分間行い、次いで、アセトン中およびエタノール中でそれぞれ６分間、超音波処理を行った。それらの基体は、Ｎ２の流れの下で乾燥させ、次いで、Ｎ２雰囲気の下、光を排除して保管した。単一反応容器中、標準的なカニューレ技術（ｃａｎｎｕｌａ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）を用いて組立てプロセスを行い、それらの溶液を移動させた。
【００６１】
本発明者らは、酸化還元活性構造体として使用するための、一般式Ｉ：
【化１０】
2008539448.tif 000012
｛式中、Ｍは、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｆｅ、ＣｕおよびＣｏから選ばれており；ｎは、該金属の通常の酸化状態であり、ｎ＝０〜４であり；Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、Ｉ、ＰＦ６、ＢＦ４、ＯＨ、ＣｌＯ４、ＣＨ３ＣＯＯ、ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯＯ、ＣＮ、アルキル−ＣＯＯ、アリール−ＣＯＯ、または、それらのいずれかの組合せから選ばれた対イオンであり；Ｒ４〜Ｒ２７はそれぞれ独立的に、水素基、ハロゲン基、ヒドロキシル基、アジド基、ニトロ基、シアノ基、アミン基、チオール基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ハロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アルケン基、アルキン基、アミド基、カルボン酸基、保護されたカルボン酸基、保護されたアミン基、スルホニル基、置換されたアリール基、置換されたシクロアルキル基および置換されたヘテロシクロアルキル基から選ばれており；前記Ｒ４〜Ｒ２７の少なくとも１つは、基Ａ：
【化１１】
2008539448.tif 000013
［式中、Ａは、Ｒ３を介して一般式Ｉの化合物の環構造に結合しており；前記Ｒ３は、シス／トランスのＣ＝Ｃ、Ｃ≡Ｃ、Ｎ＝Ｎ、Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｃ、Ｃ−Ｎ、Ｎ−Ｃ、アルキレン基、アリーレン基、または、それらのいずれかの組合せから選ばれており；Ｒ２は、水素基、アルキル基、アルキレン基、アリール基、アリーレン基、もしくは、それらのいずれかの組合せから選ばれているか、または、Ｒ２は存在しない場合もあり；Ｒ１は、水素基、トリアルコキシシラン基、トリハライドシラン基、チオール基、カルボキシラト基、ＣＯＯＨ、ＣＯＯ−、Ｓｉ（ＯＨ）３およびホスホナト基であるか、または、Ｒ１は存在しない場合もある］であり；Ｒ４〜Ｒ２７のいずれか２つの隣接する置換基は、それらが結合している炭素原子と一緒に、シクロアルキル基、ヘテロシクロアルキル基、ヘテロアリール基およびアリール基から選ばれた縮合環系を形成している場合があり；前記縮合環系は、Ｃ１〜Ｃ１０アルキル基、アリール基、アジド基、シクロアルキル基、ハロゲン基、ヘテロシクロアルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロアルキル基、ヘテロアリール環、アルケン基、アルキン基、ニトロ基、シアノ基、水素基、アミン基、アミド基、カルボン酸基、保護されたカルボン酸基、保護されたアミン基、チオール基、スルホニル基、および、置換されたアリール基から選ばれた１つ以上の基によって置換されている場合があり；前記縮合環系は、Ｎ、ＯおよびＳから選ばれた少なくとも１種のヘテロ原子を更に含有する場合がある｝を有する新規化合物を得た。
【００６２】
前記一般式の化合物は、３で示される発色団錯体（ｃｈｒｏｍｏｐｈｏｒｅ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）であることが好ましい。その場合、該発色団錯体から、発色団（４および５）で示されるピリジニウム塩が得られた。
【化１２】
2008539448.tif 000014
【００６３】
本実施例では、オスミウムベース錯体が示される。しかし、他の遷移金属もまた使用することができることを理解すべきである。
発色団３は次の通りに調製した。Ｏｓ（ビピリジン）２Ｃｌ２・２Ｈ２Ｏ（２００ｍｇ；０．３２８ミリモル）と４’−メチル−４−（２−ピリジン−４−イル−ビニル）−［２，２’］ビピリジニル（１０７ｍｇ；０．３９ミリモル）とを、５０ｍｌエタノール−水（１：１，ｖ／ｖ）で２４時間の間還流させながら反応させ、結果的に濃緑色の溶液が得られた。該溶液は、真空下、約１０ｍｌに濃縮した。その後、錯体３は、過剰の飽和ＮＨ４ＰＦ６水溶液（３ｍｌ中、１５０ｍｇ）を添加することによって沈降させ、濾過して取り出した。残渣は、過剰の水（１００ｍｌ）で洗浄し、次いで、ジエチル−エーテル（５０ｍｌ）で洗浄し、次いで、溶出液としてトルエン−アセトニトリル（８０：２０ｖ／ｖ）を用い、カラムクロマトグラフィー（中性アルミナ、Ｇ−ＩＩＩ）で精製した。第２の緑色部分は、回収して真空下で乾燥させ、錯体３を得た。収量：２２０ｍｇ（６３％）。分析実測値（Ａｎａｌ．Ｆｏｕｎｄ）（％）：Ｃ＝４３．０６、Ｈ＝３．０８。ＯｓＣ３８Ｈ３１Ｆ１２Ｎ７Ｐ２に対する計算値（％）：Ｃ＝４２．８２、Ｈ＝２．９３。
【化１３】
2008539448.tif 000015
【００６４】
発色団４は、次の通りに調製した。圧力容器に入れた、錯体３（５０ｍｇ、０．０４７ミリモル）のＴＨＦ／ＣＨ２Ｃｌ２（９：１ｖ／ｖ）溶液（２０ｍｌ）に、過剰のヨウ化メチル（３５ｍｇ、０．２５ミリモル）を添加した。その反応混合物は、７０℃で１５時間の間撹拌し加熱した。その後、その内容物は、真空下で乾燥させ、次いで、Ｐ２Ｏ５を有するデシケーターで乾燥させて、発色団４を得た。収量：５２ｍｇ（９２％）。分析実測値（％）：Ｃ＝４０．０８、Ｈ＝３．０６。ＯｓＣ３９Ｈ３４Ｉ３Ｎ７に対する計算値（％）：Ｃ＝３９．９８、Ｈ＝２．９２。
【化１４】
2008539448.tif 000016
【００６５】
本発明者らは更に、結晶形態の錯体４：
【化１５】
2008539448.tif 000017
を得た。
【００６６】
この実施例は、錯体４のＯＲＴＥＰ（オルテップ）図［確率５０％に設定された熱振動楕円体（ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｓ）；対イオンは、明瞭化のため省略されている］を提供する。選択された結合距離［Å］および角度［°］は次の通りである。
【化１６】
2008539448.tif 000018
【００６７】
錯体４のアセトニトリル溶液がジエチルエーテルと一緒に積層される、室温での拡散技術によって、錯体４の単結晶を得た。錯体４は、３個のヨウ素アニオンと一緒に結晶化したことに注目すべきである。密封チューブのＭｏ−Ｋα（λ＝０．７１０７３）黒鉛モノクロメーターを備えたＮｏｎｉｕｓ  Ｋａｐｐａ  ＣＣＤ回折計であって、１．０°／１２５秒の走査速度でω（幅０．５°／フレーム）が増大する該回折計を使用して、単位格子パラメータ（ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）と、エポキシセメント（ｅｐｏｘｙ  ｃｅｍｅｎｔ）を用いてガラス繊維上に取り付けられた結晶の強度データとを得た。それらのデータは、デンゾ−スケールパック（Ｄｅｎｚｏ−ｓｃａｌｅｐａｃｋ）で処理し、次いで、補正して吸光度を得た。直接方法を用いた、プログラムのＳＨＥＬＸＳシステムを使用して、構造の解析（ｓｏｌｕｔｉｏｎ）と精密化（ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ；精密な推論）とを行った。水素原子は、それらの計算位置に配置し、次いで、ライディングモデル（ｒｉｄｉｎｇ  ｍｏｄｅｌ）を用いて精密化した。非水素原子は、異方的に精密化した。次の表に、錯体４のための、選択された結晶データと構造精密化のパラメータとを示す。
【００６８】
【表１】
2008539448.tif 000019
【化１７】
2008539448.tif 000020
【００６９】
発色団５は、次の通りに調製した。圧力容器内のＮ２雰囲気の下、錯体３（５０ｍｇ、０．０４７ミリモル）の乾燥ＴＨＦ／アセトニトリル（９：１ｖ／ｖ）溶液（２０ｍｌ）に、過剰の３−ヨード−ｎ−プロピル−１−トリメトキシシラン（６７ｍｇ、０．２３ミリモル）を添加した。その反応混合物は、９０℃で７２時間の間撹拌し加熱した。その後、その容積は約２ｍｌに減少させた。その反応混合物に、乾燥ペンタン（１５ｍｌ）を添加した結果、室温で所望の生成物が沈降した。溶媒はデカントし、沈降物は、乾燥ペンタン（３×６０ｍｌ）で洗浄し、次いで、真空下で乾燥して発色団５を生じた。収量：５６ｍｇ（８８％）。分析実測値（％）：Ｃ＝３８．９５、Ｈ＝３．２４。Ｃ４４Ｈ４６Ｆ１２ＩＮ７Ｏ３ＯｓＰ２Ｓｉに対する計算値（％）：Ｃ＝３８．９７、Ｈ＝３．４２。
【化１８】
2008539448.tif 000021
【００７０】
単層の形成
強靭なシロキサンベース単層は、溶液からの錯体４の共有結合集合体（ｃｏｖａｌｅｎｔ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）によって、（図２のＲｕベースの例に類似する）ガラス基体およびＳｉ（１００）基体の上に形成される。新たに清浄化したガラス基体およびシリコン基体を、Ｎ２雰囲気の下、錯体５（０．５ミリモル）の乾燥アセトニトリル／トルエン（３：７ｖ／ｖ）溶液の中に十分浸漬し、次いで、光が排除されたガラス圧力容器を用いて、８５℃で５２時間の間加熱した。その後、官能化されたそれらの基体は、グローブボックス中でジクロロメタン、アセトニトリルで洗浄し、次いで、アセトニトリルおよびイソプロパノールの中でそれぞれ６分間超音波処理した。次いで、それらの試料は、タスクワイプ（ｔａｓｋ  ｗｉｐｅ）で丁寧に拭き取り、Ｎ２流れの下で乾燥させた。それらの試料は、ＣＯ２スノージェット（ｓｎｏｗｊｅｔ）で清浄化し、暗所で保管した。新たな複数の単層が「スコッチテープ剥離」試験によっても、臨界二酸化炭素の流れ（スノージェット）によっても除去することはできないのであるから、官能化されたガラス基体の上での紫外線−可視光線測定値は、それらの単層が基体表面に強力に付着していることを示す。それらの単層の強靭さは、熱安定性によっても説明される。ガラス基体上に集成した複数の単層を、空気中で光を排除して２００℃で５０時間の間加熱しても、その系の光学的吸光度に対して有意な影響は及ぼさなかった。このことは、これらの非常に高い温度でさえも、分子の完全性と単層の機能とが維持されることを示している。
【００７１】
水接触角（ａｑｕｅｏｕｓ  ｃｏｎｔａｃｔ  ａｎｇｌｅ）の測定と、半接触原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）と、光透過（紫外線−可視光線）と、偏光解析法（ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｒｙ）との組合せによって、それらの新たな単層を特徴付けた。水接触角を測定することによって、θαは、新たに清浄化されたシリコン基体に対する２０°未満から単層表面に対する６５±４°まで変化することが明らかになった。Ｓｉ（１００）基体上に成長した単層に対する半接触ＡＦＭ測定によって、本質的に滑らかな膜表面であることが分かる。二乗平均平方根表面粗さ（Ｒｑ）は、５００ｎｍ×５００ｎｍの走査領域で約０．１２ｎｍである。水平重合は観察されなかった。ガラス上の単層の紫外線−可視光線の光学的吸光度を測定することによって、特徴的な１ＭＬＣＴバンドと、金属−配位子電荷移動の三重項状態（ｔｒｉｐｌｅｔ  ｓｔａｔｅ）（３ＭＬＣＴ）バンドとが、それぞれλｍａｘ＝５１６ｎｍおよび６９２ｎｍにおいて示される。これらの結果は、１ＭＬＣＴバンドおよび３ＭＬＣＴバンドについて、それぞれΔλ＝＋１１ｎｍおよびΔλ＝＋２ｎｍのレッドシフト（ｒｅｄ  ｓｈｉｆｔｓ：赤方偏移）を有する、錯体５の紫外線−可視光線解析スペクトルに類似する。反応時間を５２時間から９６時間に増大させても、ＭＬＣＴバンドの強度とピーク位置とには影響を与えない。このことは、単層が完全に形成されたことを示す。単層の堆積時間を４０時間に短縮することによって、１ＭＬＣＴバンドと３ＭＬＣＴバンドとの両方の強度は減少する。ガラス上に共有結合によって集成した単層の平均発色団フットプリント（ａｖｅｒａｇｅ  ｃｈｒｏｍｏｐｈｏｒｅ  ｆｏｏｔｐｏｉｎｔ）は、紫外線−可視光線測定法によって、おおよそ約６０〜７０Å２／発色団であるものと推定された。この値は、この種の分子構成単位（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ｂｌｏｃｋｓ）に対して予想されるものである。偏光解析法によって得られた単層厚さは、約１．７ｎｍである。発色団５の推定分子長さは、約２．１ｎｍである。このことは、分子の平均傾斜角が、面法線に関して約１７°であることを示す。表面上における発色団５の充填密度（ｐａｃｋｉｎｇ  ｄｅｎｓｉｔｙ）（Ｖ＝１．０〜１．２ｎｍ３）は、結晶構造の単位格子（ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ）の中のモデル錯体４の充填密度（上記の表に示されるように、Ｖ＝２．０ｎｍ３であり、１個の単位格子に２個の発色団が存在する）に近い。
【００７２】
本発明者らは、上記発色団（３〜５）の各々の、熱に強いシロキサンベース単層が、全可視領域（４００〜７５０ｎｍ）における可逆的に変化することのできる光学特性（吸光度）であって、二極性オスミウムベース発色団の、（化学的または電気化学的に得られる）金属の酸化状態の関数としての該光学特性によって特徴付けられることを見出だした。
図７Ａは、ＴＨＦに入れた１０ｐｐｍの水を用いた検出試験（ｓｅｎｓｉｎｇ  ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）であって、ヘキサニトラトセリウム（ＩＶ）酸アンモニウムの０．１ミリモルアセトニトリル溶液でガラス上のオスミウムベース単層を再セットする該検出試験を行う間に観察された、典型的な吸収スペクトルの変化を示す。図７Ａにおいて、曲線ａ，ｂ，ｃおよびｄは、それぞれ、Ｏｓ３＋、Ｏｓ２＋、Ｏｓ３＋およびベースラインに対応する。差込み図は、ＴＨＦに入れた１０ｐｐｍの水の中の単層の［吸光度］対［浸漬時間］の増大／減少の追跡測定値を示す。
【００７３】
Ｋ２ＰｄＣｌ２を用いた複層構造体の形成
官能化された石英基体またはＳｉ基体をテフロン製ホルダーに装填し、次いで、それらの基体を、Ｋ２ＰｄＣｌ２の０．３ミリモル脱イオン水溶液［ミリポア社（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）、＜１８μΩ］の中に室温で３０分間浸漬した。該溶液は、浸漬を行う前、１分間かき混ぜた。それらの試料は、次いで、脱イオン水で洗浄して、Ｎ２の流れの下で乾燥させた。その後、それらの試料は、発色団１の１ミリモルＴＨＦ溶液に室温で３０分間浸漬した（２）。該溶液は、浸漬を行う前、少なくとも１５分間撹拌した。それらの試料は、次いで、ＴＨＦ中で超音波処理を２回、それぞれ５分間行い、次いで、アセトン中で超音波処理を１回、５分間行った。それらの試料は、次いで、エタノールで洗浄して、Ｎ２の流れの下で乾燥させた。工程（１）および（２）は繰り返し、その都度新たに調製した溶液に浸漬した。図７Ｂは、構造体の異なる層を得るための、Ｋ２ＰｄＣｌ２による複層配列の透過紫外線−可視光線のデータに関するグラフ（層１〜層５および層７〜層１２）を示す。
図８は、［３８７ｎｍでの最大吸光度］対［層の数］を示し、複層構造体が線形成長したことを表している。
【００７４】
ＰｄＣｌ２（ＰｈＣＮ）２を用いた複層の形成
官能化された石英基体およびＳｉ基体をテフロン製ホルダーに装填し、次いで、それらの基体をＰｄＣｌ２（ＰｈＣＮ）２の１ミリモルＴＨＦ溶液の中に室温で１５分間浸漬した。それらの試料は、次いで、ＴＨＦ中で超音波処理を２回、それぞれ３分間行い、次いで、アセトン中で超音波処理を１回、３分間行った。その後、それらの試料は、ＴＨＦに浸して、発色団１の１ミリモルＴＨＦ溶液に室温で１５分間浸漬した。該溶液は、浸漬を行う前、少なくとも１５分間撹拌した。それらの試料は、次いで、ＴＨＦ中で超音波処理を２回、それぞれ５分間行い、次いで、アセトン中で超音波処理を１回、５分間行った。それらの試料は、次いで、ＴＨＦに浸して、堆積工程を繰り返した。最終的に、それらの試料は、エタノールで洗浄して、Ｎ２の流れの下で乾燥させた。図９は、層（１、３、５、７、９、１１および１３）を得るための、ＰｄＣｌ２（ＰｈＣＮ）２による複層配列の透過紫外線−可視光線のデータに関する７本のグラフを示す。
図７Ｂおよび図９から分かるように、前記のコロイドベース系は、前記のＰｄＣｌ２ベース複層の紫外線−可視光線の最大吸光度よりも数倍大きい、紫外線−可視光線の最大吸光度を有する。
【００７５】
全般的な試験データ
複数個の単結晶シリコン＜１００＞基体を、アセトン中での超音波処理によって清浄化し、次いで、エタノールで洗浄して、Ｎ２の流れの下で乾燥させた。その後、それらの基体は、ＵＶＯＣＳ清浄化装置［パレスチナ自治政府、モントゴメリー（Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙ）］で、紫外線およびオゾンを用いて２０分間清浄化した。複数枚の石英スライド（ｑｕａｒｔｚ  ｓｌｉｄｅｓ）を、熱（約７０℃）「ピラニア（ｐｉｒａｎｈａ）」溶液［７：３（ｖ／ｖ）Ｈ２ＳＯ４／３０％Ｈ２Ｏ２］に、室温で１時間の間浸漬することによって清浄化した。その後、それらの基体は、脱イオン水で洗浄し、次いで、ＲＣＡ清浄化プロトコル［１：５：１（ｖ／ｖ）ＮＨ３・Ｈ２Ｏ／Ｈ２Ｏ／３０％Ｈ２Ｏ２］を室温で４５分間行った。それらの基体は、次いで、脱イオン水で洗浄して、Ｎ２の流れの下で乾燥させ、次いで、オーブン（１３０℃）で２時間の間乾燥させた。
【００７６】
単層の形成は、シュレンク（Ｓｃｈｌｅｎｋ）技術またはカニューレ（ｃａｎｎｕｌａ）技術のいずれかを用い、不活性雰囲気下で実施した。前進接触角（ａｄｖａｎｃｉｎｇ  ｃｏｎｔａｃｔ  ａｎｇｌｅｓ）（ＣＡｓ）は、レーム・ハート（Ｒａｍｅ−Ｈａｒｔ）角度計で測定した。紫外線−可視光線スペクトルは、Ｃａｒｙ  １００分光光度計で記録した。１Ｈ  ＮＭＲスペクトルは、ブルカー（Ｂｒｕｋｅｒ）ＤＰＸ２５０ＮＭＲ分光計により２５０．１７および６２．９で記録した。全ての化学シフト（δ）はｐｐｍで記載し、結合定数（ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｃｏｎｓｔａｎｔｓ）（Ｊ）はＨｚで記載する。１Ｈ  ＮＭＲ化学シフトは、テトラメチルシランに関連し；溶媒の残留プロトン（ｒｅｓｉｄｕａｌ  ｐｒｏｔｏｎｓ）の共鳴は、１Ｈのための内部標準として用いた。全ての測定は、特に明記しない限り、２９８Ｋで実施した。
【００７７】
図１に戻ると、本発明のデバイス１０は、様々な用途に使用することができる。下記事項は、本発明のデバイスの設計／使用を行う、具体的であるが非限定的な幾つかの例である。
例えば、本発明のデバイスは、ディスプレイ（ｄｉｓｐｌａｙｓ）もしくは標識（ｓｉｇｎｓ）［表示画像の電子変化を必要とする類のもの、もしくは、いわゆる「静的（ｓｔａｔｉｃ）」ディスプレイ／標識］、または、照明装置において使用することができる。酸化還元活性層構造体を設計して、所定パターンの電子特性領域を規定することによって、画素（ｐｉｘｅｌｓ）の配列（１次元配列または２次元配列）が提供される。
【００７８】
図１０は、導電性表面を有する基体１２（本実施例における導電性基体）の上に、パターン化された酸化還元活性層構造体１４０を有するデバイス１００を示す。該パターンは、識別可能な異なる電気特性を有する複数の領域の配列の形態である。本実施例における該パターンは、ある電子特性（酸化状態および／または電子密度）を有する、一定間隔を置いて離れている領域Ｒ１であって、この電子特性と異なる値を有する構造体１４０の領域Ｒ２から一定間隔を置いて離されている該領域Ｒ１を、連続層構造体１４の中に作り出すことによって、この構造体の中に形成される。
【００７９】
デバイス１００は、（第１の電極、または、導電性表面がパターン化されて複数の電極要素の配列を形成している場合は第１の電極集成装置（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）を構成する、）導電性基体１２によって形成された電極集成装置と、前記層構造体に連結された第２の電極集成装置とを備えている。具体的には図示されていないが、図１０の実施例（即ち、パターン化された酸化還元活性層構造体）において、第２の電極集成装置は、金属ベースの酸化還元活性層構造体の領域により、または、該パターンの各々の領域に関連する複数の電極要素の配列により形成して、該パターンの選択領域に電場を加えることを適切に制御することによって、選択画素の活性化を可能にすることができる。
【００８０】
代替的にまたは追加的に、画素配列（ｐｉｘｅｌ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）は、導電性基体をパターン化して、複数の非導電性領域から一定間隔を置いて離されている複数の導電性領域の配列を形成する（そうすることによって、第１の電極配列を規定する）ことによって規定することができる。
本発明のデバイスは、電気化学発光（ｅｌｅｃｔｒｏｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；電解化学発光）（ＥＣＬ）装置（ディスプレイ）および電気化学発光センサーにおいて使用することができる。前記層構造体の金属酸化状態の変化は、該デバイスのエレクトロルミネセンス（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：電場発光）を制御することに対応できる。センサー装置は、検出デバイスのような分析装置（例えば、ＨＰＬＣ）において使用することができる。Ｒｕ（ｂｐｙ）３２＋ベース錯体を含有する様々な検体を検出することは知られている［１０］。
【００８１】
オプトエレクトロニクス（ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ：光電子工学）、フォトクロミック（ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｉｃ：光互変性）表示デバイスおよびエレクトロクロミック（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ）表示デバイスは、現在、非常に関心のあるものである。Ｒｕ（ｂｐｙ）３２＋ベース錯体によるエレクトロルミネセンスは、薄膜およびポリマーベースのディスプレイ、ならびに／または、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）に利用することができるであろう。複色の利用可能度（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）は、異なる発色団モジュール（ｃｈｒｏｍｏｐｈｏｒｅｓ  ｍｏｄｕｌｅｓ）と、周期表での金属（例えば、ＯｓとＲｕとの組）の位置の差異（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）とを有する混合膜（ｍｉｘｅｄ  ｆｉｌｍｓ）を使用することによって達成することができる。
本発明のデバイスは、複数種の発色団を含有する酸化還元活性薄膜に基づく、電気化学的に処理されたインクを利用することができる。本発明によると、球等の粒子の上に堆積された複数種の発色団を含有する薄膜は、電気化学的に処理することができ、このようにして、電子インクの一成分として使用することができる。電子インクは、本文および画像（ｐｉｃｔｕｒｅｓ）を含む情報を電子的に変化させる必要のある、ディスプレイ、標識および他の用途［例えば、プロジェクターにおける空間光変調器（ｓｐａｔｉａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）］に有用である場合がある。この電子インクは、非揮発性であるという独特の利点を有する。ひとたび画像（パターン）が、電気化学反応によって該インクに貯蔵されると、該画像は、電子励起を更に行わなくても依然として見ることができる。
【００８２】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、そのような電子インクを利用した（表示デバイス／標識デバイスとして動作可能な）デバイス２００の２つの実施例を概略的に例示する。デバイス２００は、層構造体２４０を有する導電性基体１２を備えている。層構造体２４０は、概して２４２で示される複数のインク粒子であって、各々の粒子２４２がコア部分２４４Ａと酸化還元活性物質の薄膜コーティング２４４Ｂとを有している該複数のインク粒子でできた単層または（図１１Ａにおいて点線で示される）複層の形態である。図１１Ａの実施例において、層構造体１４０は連続的な（非パターン化）構造体であり、また、画素の配列を規定するパターンは、（図１０に関連して上述されるように）構造体１４０の、一定間隔を置いて離された領域の配列に、適切な電圧を加えることによって作り出される。図１１Ｂに示されるように、基体１２の、一定間隔を置いて離れた領域の上に、複数のインク粒子が堆積されて、画素の配列Ｐを規定する。導電性基体１２をパターン化して、複数の電極要素であって、各々が層構造体の複数のインク粒子を有する該電極要素の配列を規定する。それらの電子インク領域は、所望の画素（即ち、複数のインク粒子が堆積される領域）に対して活性化電流を選択的に加えることによって、選択的に処理される。
【００８３】
高レベルの吸収度を達成するためには、多くの粒子層が基体表面に堆積されるように、複数のインク粒子の横断面の寸法（直径）を調整することが望ましい。該粒子層は、該インク粒子が堆積される電極からの導電経路（ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｐａｔｈ）を確保するために、密接な接触を維持する必要がある。
光吸収の効果は、粒子コア２４４Ａを強い光散乱体（ｓｃａｔｔｅｒｅｒｓ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔ）にすることによって更に改善することができる。このことによって、繰返し反射（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ）が創り出され、インク層内部における光路長さが増大する。このことは、粒子コアのために、大きい屈折率を有する適切な金属または物質（例えば、二酸化チタン）を使用することによって達成することができる。
【００８４】
それらの粒子が、絶縁体または半導体のような物質で作られる場合、薄膜層のコーティングは、該粒子間に流れる電流に耐えなければならない。これは、インク粒子ベースの層構造体による画像の作成は、該層構造体を通って電流が流れることを必要とするからである；もしインク粒子のコアが導電性でなければ、電流は、該粒子の外面を流れる必要がある。
該層構造体を通って電流を流すことによって、それらのインク粒子によって作り出される画像を電子的に変化させることができる。該画像がひとたび記憶されると、該画像を新たな画像と取り替える必要が生じるまで、継続して電力を供給する必要はない。したがって、そのようなデバイスは、「静止（ｓｔａｔｉｃ）」画像を作り出す必要のある用途のために、または、広告宣伝（例えば、屋外標識）のように、画像を時々電子的に消去するか、もしくは、置き換える必要がある用途のために使用することができる。
【００８５】
異なる発色団を使用することによって、複色インクを得ることができる。各々の発色団の電気化学反応に必要とされる異なる電圧を加えることによって、または、異なるインクであって各々のインクが異なる発色団を含有する該異なるインクを、各々の色のための複数の画素位置（ｐｉｘｅｌ  ｌｏｃａｔｉｏｎｓ）に（例えば、スクリーン印刷により）選択的に使用することによって、異なる色成分の活性化を達成することができる。
堆積したインクを含有する画素は、複数の電極を使用して（図１１Ｂに示されるような）電気化学セル（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｃｅｌｌ）を作成することによって、選択的、電気化学的に活性化することができる。それらの導電性インク粒子（酸化還元活性コーティングを有する絶縁体コアまたは半導体コア）は、活性な画素電極（基体１２の表面領域）であって、それに隣接して対極が配置されており、一方の電極は酸化反応（酸化状態の変化）のために役立ち、他方の電極は還元反応のために役立つ該画素電極の上に置かれている。
【００８６】
図面に具体的に示されている訳ではないが、それらの電極は、クロスバー配列（ｃｒｏｓｓｂａｒ  ａｒｒａｙ）のような周知の相対的配置（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ）で配列して、各々の画素電極（ｐｉｘｅｌ  ｃｅｌｌ）を選択的に活性化することができることを理解すべきである。電極配列（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ａｒｒａｙ）（導電性基体と関連する電極集成装置）もまた、エレクトロニクスおよびディスプレイ産業において一般的に行われているように、支持面（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）上に恐らくスクリーン印刷することができるであろう。
上述の電気化学セルにおいて使用することのできる電解質は、固体電解質であろう。これは、固体電解質を溶媒およびインク粒子と混合して、液体インク混合物を作り出すことによって達成することができる。該液体インク混合物は、次いで、基体の表面に施すことができる。該溶媒は、次いで、蒸発して、固体電解質マトリックスの中に粒子の層を置き去りにするであろう。多くの用途を得るための、記憶されるべき画像は、該電解質とセルとの抵抗が許容され、電解質と電極構造とを選択する融通性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）がより大きくなるように、徐々に書き込むことができる。
【００８７】
本発明のデバイスは、記憶デバイス（ｍｅｍｏｒｙ  ｄｅｖｉｃｅ）として設計して作動させることができる。該記憶デバイスには、読取り専用メモリ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ−Ｍｅｍｏｒｙ）（ＲＯＭ）、書き換え可能なメモリ（Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびライトワンス・リードメニー・メモリ（Ｗｒｉｔｅ−Ｏｎｃｅ−Ｒｅａｄ−Ｍａｎｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）が包含される。該記憶デバイスは、２進法系（ｂｉｎａｒｙ  ｓｙｓｔｅｍ）、非２進法系、または、それらの組合せとして作動させることができる。データパターン（ｄａｔａ  ｐａｔｔｅｒｎ）は、酸化還元活性層構造体の異なる電子特性状態のパターンとして作り出される。異なる電子特性を有する該構造体の諸領域は、ある入射光に対して異なる光学的反応（ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を提供するので、該データパターンは、上述のように光学的に読み取ることができる。
【００８８】
現行の大抵の記憶デバイスは、情報記憶（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｓｔｏｒａｇｅ）の機構として、電荷蓄積（ｃｈａｒｇｅ−ｓｔｏｒａｇｅ）を利用している。該記憶デバイスには、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ：動的ランダムアクセス記憶装置）（ＤＲＡＭ）、ＦＬＡＳＨ  ＲＡＭ（フラッシュ・ラム）、および、１トランジスタ型スタチックラム（ｏｎｅ−ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）が包含される。本発明による、酸化還元活性層構造体ベースのデバイスにおけるデータの書き込みは、該酸化還元活性層構造体の１個以上の領域の電子特性に変化をもたらすことによって行い、また、データの読み取りは、入射光を該層構造体の連続的領域に当てて、異なるブール値（Ｂｏｏｌｅａｎ  ｖａｌｕｅｓ）に対応する光学的反応の変化を識別することによって行う。
電子的に読み取ることのできる非２進法記憶デバイス（ｎｏｎ−ｂｉｎａｒｙ  ｍｅｍｏｒｙ  ｄｅｖｉｃｅ）を作り出すための本発明の原理を実証する図１２および図１３に言及する。それらの図において、単層の領域は、異なる電位で処理されて、電子的に読み取られるＲｕ金属を有する。
【００８９】
これに関連して、本発明者らは、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）によって、ナノメーターレベルの操作（ｎａｎｏｍｅｔｒｉｃ  ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ）と分子集合体（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ）の処置とを行うことができることを例証した。図１２は、異なる電圧が原子間力顕微鏡探針（ＡＦＭ  ｔｉｐ）に加えられた同一地点の上に書き込むために、本発明を使用する方法を示す。原子間力顕微鏡による印加電圧により酸化状態を可逆的に変化させることによって、本装置の双極子（ｄｉｐｏｌｅ）に観察可能な変化が生じる。
【００９０】
導電性基体または半導体基体の表面（例えば、ＩＴＯ、ドープトシリコン、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、金属酸化物、等）の上のＲｕベース膜は、印加電圧を変化させることによる、複数の可逆的方法で処理する（パターン化する）ことができる。図１３は、原子間力顕微鏡による印加電圧によって酸化状態を可逆的に変化させることにより、結果的に、双極子モーメントの変化が生じることを示している。該双極子モーメントの変化は、所定の領域に印加された電圧に左右される。このことは、所定の領域に２つの状態（例えば、オン／オフ）または３つ以上の状態を有する記憶素子（ｍｅｍｏｒｙ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を開発するために、本発明の技術をしようすることができるということを意味する。混合された膜は、異なる金属中心を有しているが、異なる電圧で処理することができる。用途は、ゲームの操作盤、携帯電話、フォンカード（ｐｈｏｎｅ−ｃａｒｄｓ）、識別デバイス（ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅｓ）、モバイル製品（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、チップカード（ｃｈｉｐ  ｃａｒｄ）、コンピュータ、電子標識（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｌａｂｅｌｓ）、ディスク・オン・キー（ｄｉｓｋ−ｏｎ−ｋｅｙ）、等を包含するが、それらに限定されない。
【００９１】
本発明は、電気光学（ＥＯ）デバイス（ｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）、フォトニックデバイス（ｐｈｏｔｏｎｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ：光素子）、光デバイス（ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）または非線形光（ＮＬＯ）デバイス（ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）としても使用することができる。このことは、下記事項：金属の酸化状態が変化すれば、結果的に、該膜の屈折率、電気光学特性、第２の非線形光特性および第３の非線形光特性が変化することに基づいている。このことは、原子間力顕微鏡法によって誘発される双極子の変化と光電気化学的方法（ｓｐｅｃｔｒｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）とによって実証される。後者は、該システムの光学特性の可逆変化を示した。膜は、一体化して様々な電気光学デバイスおよび非線形光デバイスにすることができるであろう。それらのデバイスには、周波数重複デバイス（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｏｕｂｌｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ）、光スイッチ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｗｉｔｃｈｅｓ）、変調器（ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）および空間光変調器（ｓｐａｔｉａｌ  ｌｉｇｈｔ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）が包含される。用途には、データ転送（ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）デバイス、データ記憶デバイス（ｄａｔａ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｄｅｖｉｃｅ）、超高速パルス整形デバイス（ｕｌｔｒａｆａｓｔ  ｐｕｌｓｅ  ｓｈａｐｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）、レーダー（ｒａｄａｒｓ）デバイス、遠距離通信デバイス、テレビジョン、光コンピュータ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）が包含される。
【００９２】
図１０に戻るが、そのようなデバイス構成（ｄｅｖｉｃｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、空間光変調器（ＳＬＭ）であって、異なる酸化状態を有する複数の領域の配列が、該空間光変調器のアクティブマトリックス（ａｃｔｉｖｅ  ｍａｔｒｉｘ）（画素配列）、または、アクティブフェーズ・マスク（ａｃｔｉｖｅ  ｐｈａｓｅ  ｍａｓｋ）を提供する該空間光変調器として使用することができることを理解すべきである。
本発明のデバイスの光学応答には、入射光の反射；または、励起入射光（ｅｘｃｉｔｉｎｇ  ｉｎｃｉｄｅｎｔ  ｌｉｇｈｔ）によって励起された光の放出；が包含される。
【００９３】
酸化還元活性層構造体の屈折率を変化させれば、本発明を光センサとしても使用することができる。該光センサは、チューナブル光センサ（ｔｕｎａｂｌｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｅｎｓｏｒ）であって、該層構造体の少なくとも選択された領域の光学特性が変化することによって、結果的に、屈折率の少なくとも局所変化が生じる該光センサである場合がある。
本発明のデバイスは、スペクトルフィルタとしても設計し、作動させることができる。該スペクトルフィルタは、同様にチューナブルである場合があり、該層構造体の電子特性によって、該層構造体が光学的に応答する入射光線のスペクトル範囲が決定される。
【００９４】
上記事項は、図１４Ａに例示する。図１４Ａは、本発明のデバイス３００Ａであって、電場源１６、光源１８および光検出器２０と関連している、導電性基体１２上の酸化還元活性層構造体１４を備えたデバイス３００Ａを示す。制御装置（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）２２は、電場源を作動させて層構造体１４の酸化状態に作用して、第１の状態（ＯＳ１）であってその状態では構造体１４が第１の周波数（Ｆ１）を有する入射光に応答して第１の光反応（ｌｉｇｈｔ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）（ＬＲ１）を提供する第１の状態（ＯＳ１）から、第２の状態（ＯＳ２）であってその状態では同一の入射光（Ｆ１）または第２の異なる周波数（Ｆ２）に対する構造体１４の応答［第２の光反応（ＬＲ２）］が異なる第２の状態（ＯＳ２）まで、酸化状態を変化させる。本実施例において、基体１２は透明であり、該層構造体の光反応は、該デバイスを通過する光として測定される。しかし、本発明はこの特定の構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ：相対的配置）に限定されないことを理解すべきである。
【００９５】
図１４Ｂは、本発明のセンサデバイス３００Ｂのもう１つの実施例を示す。デバイス３００Ｂは、所定のガスまたは液体（例えば、溶媒に溶解している化合物）の存在のような、所定の環境状態を探知するための化学センサとして設計されている。上述されるように、本発明のデバイスによって検出することのできる物質には、下記物質：水、アニオン、ガス、アルコール、ケトン、アルデヒド、カルボキシル化合物、フェノール、ハロゲン化物、硫化物、ホスホン酸塩、ニトロ含有物質、過酸化物、カチオン、オゾン、糖、炭水化物、ＳＯ２、ＮＯ＋、ＮＯ２、ＮＯＸ、ＣＯ、ＣＯ２、フッ化炭素、ヘテロ環式化合物、マスタードガス、サルファマスタード（ｓｕｌｆｕｒ  ｍｕｓｔａｒｄ）、ＴＮＴ、殺虫剤、マラチオン（ｍａｌａｔｈｉｏｎ）、サリン（ｓａｒｉｎ）、化学兵器（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｗａｒｆａｒｅ  ｒｅａｇｅｎｔｓ）、温室効果ガス（ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ  ｇａｓ）、ホスフィン、発疱薬（ｖｅｓｉｃａｎｔ）、無能力化剤、催涙ガス、嘔吐ガス、肺毒物（ｌｕｎｇ  ｔｏｘｉｃａｎｔｓ）、アダムサイト（ａｄａｍｓｉｔｅ）、ホスホン酸塩、ホスゲン、ジホスゲン、神経ガス（ｎｅｒｖｅ  ａｇｅｎｔ）ＶＸ、神経ガス・タブン（Ｔａｂｕｎ）、神経ガス・ソマン（Ｓｏｍａｎ）、神経ガスＧＦ、びらん剤（ｂｌｉｓｔｅｒ  ａｇｅｎｔ）ＨＤ、酸、塩基、シアン化合物、シアン化水素、塩化シアン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ホスホルアミドシアニド酸エチル、メチルホスホノフルオリド酸イソプロピル（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ−ｍｅｔｈｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｏｆｌｕｏｒｉｄａｔｅ）、メチルホスホノフルオリド酸１，２，２−トリメチルプロピル、メチルホスホノフルオリド酸シクロヘキシル、ｏ−エチルＳ−［２−（ジイソプロピルアミノ）エチル］メチル−ホスホノチオラート、塩化カルボニル、クロロギ酸トリクロロメチル（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈｙｌ  ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍａｔｅ）、ビス（２−クロロエチル）スルフィド（ｂｉｓ−２−ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌ  ｓｕｌｆｉｄｅ）、２−クロロビニルジクロロアルシン（２−ｃｈｌｏｒｏｖｉｎｙｌ  ｄｉｃｈｌｏｒｏａｒｓｉｎｅ）、マスタード・ルイサイト混合物（ｍｕｓｔａｒｄ−ｌｅｗｉｓｉｔｅ  ｍｉｘｔｕｒｅ）、３−キヌクリジニルベンジラート（３−ｑｕｉｎｕｃｌｉｄｉｎｙｌ  ｂｅｎｚｉｌａｔｅ）（ＱＮＢ）、２−クロロ−１−フェニルエタノン、２−クロロ−ベンザルマロノニトリル（２−ｃｈｌｏｒｏ−ｂｅｎｚａｌｍａｌｏｎｏｎｉｔｒｉｌｅ）、１０−クロロ−５，１０−ジヒドロフェナルサジン（１０−ｃｈｌｏｒｏ−５，１０−ｄｉｈｙｄｒｏｐｈｅｎａｒｓａｚｉｎｅ）、他のあらゆる酸化還元活性炭素含有有機物質、または、それらのあらゆる組合せ、の少なくとも１種が包含されることがある。
【００９６】
このデバイス３００Ｂは、酸化還元活性層構造体１４のみで形成することができる。層構造体１４は、単層（例えば、結晶）または複層であってもよい。実用的には、そのような構造体１４は、基体１２上に担持される。基体１２は、導電性であっても導電性でなくてもよく、および／または、該基体の上面に支持層（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）２０を有する。（図に例示されるように）センサの透過モード動作（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｏｄｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を考慮すれば、基体１２および支持層２０はいずれも、少なくとも、構造体１４の吸光度の変化を読み取るために使用される特定の波長範囲に対しては、光学的に実質的に透明であることがあり、或いは、該センサの反射モード動作（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を考慮すれば、基体１２および支持層２０のいずれか一方のみが透明である。酸化還元活性層構造体１４の材料は、この構造体が環境にさらされる時、それの酸化状態が、検出されようとしている１種以上の物質と反応することによって変化する（例えば、局所的に変化する）ことができるようなやり方で選ばれる。該物質は、構造体１４に到達した時、金属中心の酸化状態の変化を引き起こし、このようにして、構造体１４の光学特性の変化を引き起こす。構造体１４の側面の上の支持層２０であって、構造体１４が支持層２０と共に環境にさらされる該支持層２０を使用することを考慮すれば、この支持層２０もまた、検出されるべき前記１種以上の物質を検出するために透明である（例えば、支持層２０は多孔質である）。構造体１４は、例えば、上述の化合物（発色団）５の単層であって、（有機溶媒中および空気中においてｐｐｍレベルおよびサブｐｐｍレベルの）水および（ｐｐｍレベルおよびサブｐｐｍレベルの）ＮＯ＋を検出することのできる該単層である場合がある。構造体１４は、通常、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏをベースとする単層または複層を有することができる。
【００９７】
このように、本発明のデバイスは、様々な検体（液体および／または気体）を検出するための光センサとして作動することができる。
本発明のデバイスは、変化し得るスペクトル範囲の放射光線の光エミッターとして使用することができる。そのような発光素子は、光学的にポンピングすることができる。該デバイスは、複数色の放射光線を生じるように設計することができる。この目的を達成するために、酸化還元活性層構造体は、混合された金属ベース膜であって、発色団モジュール（ｃｈｒｏｍｏｐｈｏｒｅ  ｍｏｄｕｌｅｓ）が異なり、かつ、周期表における該金属の位置が離れている該金属ベース膜を有する。
本発明のデバイスは、非線形媒体（ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ  ｍｅｄｉｕｍ）として作動することができる。そのような媒体は、層構造体（図１における１４）の少なくとも選択領域の電子特性を変え、そうすることによって、この少なくとも選択領域の屈折率の変化を達成することによって形成することができる。
【００９８】
本発明のデバイスは、分子エレトロニックス（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）［即ち、モレトロニクス（ｍｏｌｅｔｒｏｎｉｃｓ：分子電子工学）］においても使用することができる。この研究分野では、現在、半導体デバイスによって実現されている電子回路の構成要素の機能を実現するために、（個々の）分子を使用することを試みている。半導体スイッチ素子（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｓｗｉｔｃｈ  ｄｅｖｉｃｅ）は、現代のエレクトロニクスでは非常に重要である。金属ベース発色団膜は、半導体デバイスを形成するのに必要な典型的なスイッチング特性（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を示す。それらの膜は、電荷を貯蔵する能力を該膜に提供する半導体特性、または、スイッチもしくはメモリのように挙動する半導体特性を示す。このことは、これらの機構（ｓｙｓｔｅｍｓ）は、トランジスタ、ダイオード、および、従来の超小型回路（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）の導体（ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）［例えば、単一電子トンネリング（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ）（ＳＥＴ）］に取って代わることができるということを意味する。層構造体の選択領域の電子特性は、単一分子金属領域（ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｍｅｔａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）によって規定される。層構造体をパターン化して、一定間隔を置いて離された関係で配置された複数の単一分子金属領域の配列を形成することができる。ナノスケール特徴（ｎａｎｏ−ｓｃａｌｅ  ｆｅａｔｕｒｅｓ）を有するパターンを提供することができる。
【００９９】
本発明は、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：受光素子）として使用することができる。上述のように、混合膜は、異なる金属および／または発色団を用いて調製することができる。ある波長の光で励起することによって、アノード光電流（ａｎｏｄｉｃ  ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔ）が生じることがある。この光電流は、酸化状態を電気化学的に処理することによって制御する（逆向きにする）ことができる。金属錯体の双極子モーメントは変化させることができるため、該金属錯体は、変調器（ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）において使用することができるであろう。本発明は、太陽光発電において、即ち、光から直接電気を生じさせる光電池（太陽光電池）において、使用することができる。導電性の（メソ細孔）金属酸化物の上の金属ベース膜は、光電流を効率よく発生するのに使用することができる。
【０１００】
本発明はまた、金属・半導体接合（ｍｅｔａｌ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ）の電気特性を制御するのに使用することができる。これは、膜の双極子モーメントが変化すれば、結果的に、膜の双極子モーメントによって調整される有効障壁高さ（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｈｅｉｇｈｔ）を有するダイオードが生じることがあるからである。
本発明は、電池（ポリマーベース電池）および他の電荷蓄積用途において使用することができる。加えて、本発明のデバイスは、エネルギー変換を行うのに使用することができる。該エネルギー変換には、結果的にＯ２およびＨ２またはＨ＋が形成される、水の光化学的開裂（ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｃｌｅａｖａｇｅ）が包含される。本発明のデバイスの、更にもう１つの可能性がある用途は、ＤＮＡ分析である。これは、金属ベース酸化還元活性層構造体の少なくとも１つの領域の内部の金属を、選択されたＤＮＡに結合させ、このようにして、選択ＤＮＡの開裂（ｃｌｅａｖａｇｅ）と分析とを可能にすることによって実施することができる。
【０１０１】
本発明の技術は、磁化率（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ）に対応できる。金属中心の酸化と還元とによって、結果的に、磁気双極子（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｄｉｐｏｌｅ）の変化（例えば、反磁性／常磁性）が生じる。ある物質が外部磁場に置かれるとき、該物質は、それ自体の磁場を生じる。該物質が常磁性であるとき、この磁場が印加磁場を増大させる。該物質が反磁性であるとき、この磁場が主磁場から減じられる。外部磁場に対するこの寄与率（ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）は、該物質の磁化率として知られている。用途には、記憶デバイス、分子ベース磁石（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ−ｂａｓｅｄ  ｍａｇｎｅｔｓ）、等が包含される。
【０１０２】
特許請求の範囲の中に規定される本発明の範囲、及び、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、上述の本発明の諸具体例に対して、様々な部分的変更および変形を加えることができるということを、当業者は容易に認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】可逆的に可変性であり、光学的に読み取り可能な光学特性を有する、本発明のデバイスを概略的に例示する。
【図２】クロロベンジルベース結合層（ＣＬ）で官能化された基体表面の上にルテニウムベース単層が形成されている状態を概略的に示す。
【図３Ａ】本発明のデバイスの特徴を例示する。該デバイスの電子特性および光学特性を測定するための実験装置を示す。
【図３Ｂ】本発明のデバイスの特徴を例示する。インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）基体上のルテニウムベース単層であって、作用電極として作動する該単層の、様々な走査速度でのサイクリックボルタンメトリー応答を示すグラフである。Ｐｔ線は、照合電極および対極として使用された。
【図３Ｃ】本発明のデバイスの特徴を例示する。［アノードピーク電流（Ｉｐａ）］対［走査速度の平方根ｖ１／２］の線形相関（Ｒ２＝０．９８８）を示すグラフである。
【図４】酸化還元の繰返し数の関数としての電気化学的酸化還元スイッチングを示すグラフである。
【図５】λ＝３１４ｎｍで１０分間の時間間隔の間の、ＩＴＯ上のルテニウムベース単層の光学的スイッチングを示す吸収スペクトルである：（ａ）グラフＧ１：Ｒｕ２＋、（ｂ）グラフＧ２：Ｒｕ３＋、（ｃ）グラフＧ３：Ｒｕ２＋、（ｄ）グラフＧ４：基準線。差込み図は、［Ｒｕ２＋／Ｒｕ３＋サイクル数］に対する［λ＝３１４ｎｍの吸収帯の強度変化，ΔＡ］の電気化学的オン／オフのスイッチングを示す。差込み図は、［Ｒｕ２＋／Ｒｕ３＋サイクル数］に対する［λ＝３１４ｎｍの吸収帯の強度変化，ΔＡ］の電気化学的オン／オフ切り替えを示す。視覚への参考のため、線が引かれている。電気化学的酸化は、１．４Ｖでのバルク電気分解で行ったのに対し、還元は、−０．１Ｖで行った（それぞれ、２０分間）。紫外線−可視光線スペクトルは、各々の酸化状態が変化した後、Ｃａｒｙ  １００分光光度計にその場で（ｉｎ  ｓｉｔｕ）で記録した。
【図６】金属−有機化合物の複層の配置を形成するためのレイヤー・バイ・レイヤー（ｌａｙｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅｒ）アプローチを概略的に示す。
【図７Ａ】ＴＨＦに入れた１０ｐｐｍの水を用い、ヘキサニトラトセリウム（ＩＶ）酸アンモニウムの０．１ミリモルアセトニトリル溶液でガラス上のオスミウムベース単層を再セットして、Ｏｓ３＋、Ｏｓ２＋およびＯｓ３＋の典型的な吸収スペクトルの変化と、更には、ＴＨＦに入れた１０ｐｐｍの水の中の単層の［吸光度］対［浸漬時間］の増大／減少とに対する実験結果を示す。
【図７Ｂ】１２個の層に対する、Ｋ２ＰｄＣｌ２による複層配列の透過紫外線−可視光線のデータを例示する。
【図８】［３８７ｎｍでの最大吸光度］対［層の数］を示すグラフである。
【図９】ＰｄＣｌ２（ＰｈＣＮ）２による複層配列の透過紫外線−可視光線のデータであって、それぞれ、７個の層（１、３、５、７、９、１１および１３）に対するデータを示す。
【図１０】識別可能な異なる電気特性を有する複数の領域の配列の形態であるようにパターン化された酸化還元活性層構造体を有する本発明のデバイスであって、表示デバイスまたは光学的に読み取り可能な記憶デバイスとして作動し得る該デバイスを例示する。
【図１１Ａ】発色団を含有する導電性薄膜をベースにした、電気化学的に処理されたインクを利用した本発明のデバイスであって、表示デバイスまたは標識デバイスとして動作可能な該デバイスを例示する。
【図１１Ｂ】発色団を含有する導電性薄膜をベースにした、電気化学的に処理されたインクを利用した本発明のデバイスであって、表示デバイスまたは標識デバイスとして動作可能な該デバイスを例示する。
【図１２】異なる電圧が原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の探針に加えられた同一地点の上に書き込むために本発明を使用する方法であって、原子間力顕微鏡による印加電圧により酸化状態を可逆的に変化させることによって、本装置の双極子（ｄｉｐｏｌｅ）に観察可能で読取り可能な変化が生じる該使用方法を示す。
【図１３】原子間力顕微鏡による印加電圧によって酸化状態を可逆的に変化させることにより、結果的に、読取り可能な双極子モーメントの変化が生じ、該双極子モーメントの変化は、所定の領域に印加された電圧に左右されることを示している。
【図１４Ａ】（チューナブルな（ｔｕｎａｂｌｅ））スペクトルフィルタもしくは光センサ、または、光学的にポンピングされる光エミッターとして作動する、本発明のデバイスを例示する。
【図１４Ｂ】少なくとも１種の所定のガスまたは液体（例えば、溶媒に溶解している化合物）を探知するためのセンサとして設計されかつ作動可能な、本発明のデバイスを例示する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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