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単一分子のスピン依存電気伝導度計測

Research Project

Project/Area Number 21656004
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

夛田 博一  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40216974)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 亮  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (20343741)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords有機半導体 / 有機エレクトロニクス / 分子スピントロニクス / スピンバルブ / 単一分子 / プレークジャンクション / ブレークジャンクション
Research Abstract

現単一有機分子にスピンを注入し,スピンに依存した伝導現象を観察する。強磁性電極に単一分子を架橋し,磁場を印加しながら,電気伝導度を計測し,分子の長さや構造,温度,印加電圧の影響を調べることにより,単一分子へのスピン注入過程と分子内でのスピン輸送に関する知見を得るとともに,磁気抵抗素子としての応用の可能性を探ることを目的とする。
本年度は、以下の課題に関し成果を得た。
1.単一分子の磁気抵抗効果の計測
あらかじめ電子ビームリソグラフィーとリフトオフ法により作製した金のナノギャップ電極をニッケルで電界メッキすることにより、ニッケル電極を用いたブレークジャンクションを行った。ベンゼンジチオール分子を挿入して、室温において磁場を掃引しながら電気抵抗の値を測定すると、抵抗値が大きく変化することが確認できた。分子架橋構造において、磁気抵抗変化を観察した最初の例である。今後は、より長い分子を用いて、スピンの注入に関する実験を行う。
2.OHアンカーを用いた分子架橋構造の作製
これまでは、分子と電極の接続部位には、チオール基が用いられることが多かったが、合成の容易さを考えると、OH基の利用も検討する価値がある。OH基を有する分子を用いて、ブレークジャンクション法により伝導度計測を行ったところ、金電極に対して、確かにOH基によって架橋されていることが確認され、アンカー部の分子設計に広がりを持たせることができた。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Magnetoresistance of single molecular junctions measured by a mechanically controllable break junction method2011

    • Author(s)
      R.Yamada, M.Noguchi, H.Tada
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 98 Pages: 53110-3

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] All-organic coaxial nanocables with interfacial charge-transfer layers : electrical conductivity and light-emitting-transistor behavior2010

    • Author(s)
      J.Kim, A.Watanabe, 他3名 H.Tada, S.Park
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry

      Volume: 20 Pages: 1062-1064

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] All-organic coaxial nanocables with interfacial charge-transfer layers : electrical conductivity and light-emitting-transistor behavior2010

    • Author(s)
      J.Kim at al.
    • Journal Title

      J.Mater.Chem. 20

      Pages: 1062-1064

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic structure of hydrogen-terminated silicon surfaces [H-Si(111)] studied by two-photon photoemission2010

    • Author(s)
      T.Nakamura, et al.
    • Journal Title

      Appl.Phys.A 98

      Pages: 735-743

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 分子ナノ技術の現状と戦略2010

    • Author(s)
      夛田博一
    • Organizer
      第18回エレクトロニクス基礎研究所公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪電気通信大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-17
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Carrier Transport in Single Molecular Wires2010

    • Author(s)
      L.Kei, S.Tanaka, R.Yamada, H.Tada
    • Organizer
      5th International Meeting on Molecular Electronics
    • Place of Presentation
      グルノーブル・フランス
    • Year and Date
      2010-12-07
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Charge Transport in Single Oligothiophene Molecular Wires2010

    • Author(s)
      L.Kei, S.Tanaka, R.Yamada, H.Tada
    • Organizer
      SSSJ-A3 Foresight Joint Symposium on Nanomaterials and Nanostructures
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2010-07-07
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  • [Presentation] Spin Injection and Transport in Organic Semiconductors2009

    • Author(s)
      Hirokazu Tada
    • Organizer
      !O^<th> International Conference on Frontoers of Polymers and Advanced Materials
    • Place of Presentation
      Santiago de Chile
    • Year and Date
      2009-10-02
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] オリゴチオフェン分子ワイヤーの電気伝導度2009

    • Author(s)
      山田亮, 他
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2009-09-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.molectronies.jp

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.molectronics.jp

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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