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ナノリンク分子の高バイアス不安定性に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20027007
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

酒井 明  Kyoto University, 工学研究科, 教授 (80143543)

Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords単分子 / 高バイアス不安定性 / 破断電圧 / アルカンジチオール / 破断接合 / 単分子架橋 / コンダクタンス / チオアミド基 / チオール基 / オクタンジチオール
Research Abstract

本研究は1個の分子を金属電極間に架橋させた「ナノリンク分子」を形成し,その高バイアス/高電流下における不安定化現象を実験的に考究するとともに破断電圧/電流のデータベースを構築することを目的としている.平成21年度はオクタンジチオール(ODT)単分子を金電極に架橋した接合を対象として,コンダクタンスおよび破断電圧の測定を行った.主な成果は以下のとおりである.
1. 室温で金電極にODT単分子を架橋し,そのコンダクタンス測定を行った.得られたコンダクタンスヒストグラムは1.5×10^<-5>G_0付近に小さなピークを示し,これが単分子コンダクタンスを表していると考えられる.Au/ODT/Au接合のコンダクタンスについては従来から高低様々な値が報告されているが,今回得られたピーク値はGonzalezらによる報告値1.2×10^<-5>G_0にほぼ一致している.
2. 接合を1.5×10^<-5>G_0のコンダクタンス状態に保持したままバイアス電圧をスイープし,接点が不安定化する閾値電圧を測定した.BDTの場合と同様に不安定化がおきると接合は閉じた状態になってしまう.この閾値電圧の平均値は2.5±0.4Vであり,Au/BDT/Au接合の破断電圧よりも高い.これはBDTよりもODTの方が分子長が長く,電極間隙が大きいために,不安定化がより高い電圧で起きると考えられる.このことは不安定化がある電界で起きることも示唆している.閾値電圧から推定される不安定化の電界はアルカンジチオールSAM膜の絶縁破壊電界と同程度であり,SAM膜の絶縁破壊と同様の機構によってAu/ODT/Au接合が不安定化していることが推定される.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Break Voltage of the 1GO Contact of Noble Metals and Alloys2009

    • Author(s)
      Daisuke Miura
    • Journal Title

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 7

      Pages: 891-897

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conductance of atom-sized contacts of dilute Al alloys2009

    • Author(s)
      Yusuke Mizukami
    • Journal Title

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 7

      Pages: 741-746

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conductance and I-V characteristics of Au/BPY/Au single molecule junctions2009

    • Author(s)
      Kazunori Horiguchi
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry 131

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron transmission characteristics of Au/BDT/Au junction2009

    • Author(s)
      Kazunori Horiguchi
    • Journal Title

      Nanotechnology 20

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-Bias Breakdown of Au/1,4benzenedithiol/Au junctions2008

    • Author(s)
      Yumi Teramae
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 93

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Au/アルカンジチオール/Au接合の高バイアス破断2009

    • Author(s)
      橋本修平, 堀口和孝, 黒川修, 酒井明
    • Organizer
      第29回日本表面科学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2009-10-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] カルコゲノアミド類を電極接合部位に用いた分子ワイヤー類の合成研究2009

    • Author(s)
      山下健一, 田口正晃, 浅野素子, 堀口和孝, 匂坂多佳実, 酒井明, 杉浦健一
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      船橋市
    • Year and Date
      2009-03-29
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Low-bias conductance and I-V characteristics of Au/BPY/Au single molecule junctions2008

    • Author(s)
      Kazunori Horiguchi, Shu Kurokawa, Akira Sakai
    • Organizer
      8th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2008-12-16
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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