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単一分子分光により規定した単分子接合の新規物性探索

Research Project

Project/Area Number 12J09233
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional materials chemistry
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

金子 哲  東京工業大学, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012 – 2015-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords単分子接合 / 分光計測 / ノイズ測定 / 電気伝導度 / 分光法 / 窒素 / ノイズ / 国際情報交換 / オランダ,中国,イタリア
Research Abstract

本研究では、以下の二点を主な目的としている。
1. 単分子接合特有の物性の探求
2. 単分子接合の物性の分光法による特徴付け
昨年度の研究成果より非共有電子対を持つπ共役系を含んだ分子接合が特異な物性を発現することが示唆された。平成25年度では単分子接合特有の物性探索として、銅一窒素系に着目して研究を開始した。極低温、窒素雰囲気下においてMechanically controllable break junction法により銅ナノ接合の物性の評価を行った。結果、単体では単原子鎖が形成されにくい銅原子において、銅原子と窒素分子と複合系を作ることによって、銅単原子鎖を作製することに成功した。次に単分子接合に固有な現象の開拓の一環として、ナノギャップ間におけるプラズモンによる光増強効果に着目して研究を展開した。モデル系として金ナノ粒子を基板上に作製する際に形成されるナノギャップを利用し、二次元系においてナノギャップで引き起こされる光学反応の探索を行った。結果、エポキシ樹脂の光重合反応を観測することに成功した。現在、金ナノ粒子を作製し、気体分子光開裂反応やハロゲン化アルキルの光還元反応を試みている。
分光法に関しては本研究では新たな手法として単分子接合のノイズ計測の確立を目指している。昨年度までの研究により単分子接合の機械的な安定性が重要であることが示唆されたため、本年度は安定な単分子接合が作製することができる微細加工電極で電気伝導測定ができるように、計測システムの作製を行なった。現在、金単原子接合の作製に成功し、分光計測に向けて進展中である。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Magnetic Edge-state in Nanographene, HNO_3-Doped Nanographene and Its Residue Compounds of Nanographene-based Nanoporous Carbon2014

    • Author(s)
      S. -J. Hao, V. L. J. Joly, S. Kaneko, J. Takashiro, K. Takai, H. Hayashi, T. Enoki, M. Kiguchi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 16 Issue: 13 Pages: 6273-6282

    • DOI

      10.1039/c4cp00199k

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat treatment effect on the electronic and magnetic structures of nanographene sheets investigated through electron spectroscopy and conductance measurements2014

    • Author(s)
      J. Takashiro, Y. Kudo, S. Kaneko, K. Takai, T. Ishii, T. Kyotani, T. Enoki, M. Kiguchi
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: (印刷中) Issue: 16 Pages: 7280-7280

    • DOI

      10.1039/c4cp00023d

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation on the Pyrazine Molecular Junction Studied by Conductance Measurement and Near Edge X-ray Absorption Fine Structure2013

    • Author(s)
      Satoshi Kaneko, Manabu Kiguchi
    • Journal Title

      Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures

      Volume: 22 Issue: 1-3 Pages: 166-172

    • DOI

      10.1080/1536383x.2013.798723

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single molecule bridging between metal electrodes2013

    • Author(s)
      Manabu Kiguchi, Satoshi Kaneko
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 15 Issue: 7 Pages: 2253-2267

    • DOI

      10.1039/c2cp43960c

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication and Characterization of Single Molecular Junction2013

    • Author(s)
      木口学, 松下龍二, 金子哲, 中住友香
    • Journal Title

      NIHON GAZO GAKKAISHI (Journal of the Imaging Society of Japan)

      Volume: 52 Issue: 1 Pages: 26-33

    • DOI

      10.11370/isj.52.26

    • NAID

      130004484027

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron transport through Single Endohedral Ce@C_82 Metallofullerenes2012

    • Author(s)
      Satoshi Kaneko, Lu Wang, Guangfu Luo, Ling Lu, Shigeru Nagase, Satoru Sato, Michio Yamada, Zdenek Slanina, Takeshi Akasaka, and Manabu Kiguchi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 86 Issue: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.155406

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electric Conductance of Single Ethylene and Acetylene Molecules Bridging between Pt Electrodes2012

    • Author(s)
      中住友香、 松下龍二、 金子哲、 木口学
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 116 Issue: 34 Pages: 18250-18255

    • DOI

      10.1021/jp304733u

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 窒素分子を利用した銅単原子ワイヤーの安定形成2013

    • Author(s)
      金子哲, 中村優雅, Jinjiang Zhang, Jianwei Zhao, 木口学
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      2013-09-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属内包フラーレンCe@C_82単一分子の電子輸送特性2013

    • Author(s)
      金子哲, 木口学, Lu Wang, Guangfu Luo, Ling Lu, 永瀬茂, 佐藤悟, 山田道夫, Zdenek Slanina, 赤阪健
    • Organizer
      第二回「ナノスケール分子デバイス」セミナー ~ナノ分子マイスターへの道
    • Place of Presentation
      化学会館ホール、東京(招待講演)
    • Year and Date
      2013-03-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ピラジンを用いた高機能単分子スイッチの開発2012

    • Author(s)
      金子哲, 木口学, Carlo Motta
    • Organizer
      CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      東京工業大学、東京
    • Year and Date
      2012-10-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly Conductive Pyrazine Molecular Junction Showing Bi-Stable States2012

    • Author(s)
      Satoshi Kaneko, Manabu Kiguchi, Carlo Motta
    • Organizer
      International School and Symposium on Molecular Materials & Devices
    • Place of Presentation
      Durham University, Durham, U.K.
    • Year and Date
      2012-09-25
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Pt電極間に架橋されたピラジン単分子の研究2012

    • Author(s)
      金子哲, Carlo Motta, 木口学
    • Organizer
      日本物理学会2012年度 秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学、横浜
    • Year and Date
      2012-09-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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