2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
25110012
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
夛田 博一 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40216974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 彰治 分子科学研究所, 安全衛生管理室, 助教 (20192635)
山田 亮 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20343741)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / 分子エレクトロニクス / 分子スピントロニクス / ゆらぎ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造および機能を精密に設計された分子を用い，①非磁性および磁性電極と分子の接続様式の違いによるキャリアおよびスピン注入特性に関する知見，②分子構造の違いによる伝導度特性および磁気抵抗効果の変化から，キャリアおよびスピン輸送機構に関する知見，③熱の輸送および熱起電力の発生に関する知見、④信号に重畳するノイズの起源と，キャリアおよびスピン、熱の注入・輸送機構との関係に関する知見と，ノイズを積極的に加えることによる信号増強方法の指針，を得ることを目標とし，単一分子におけるキャリアおよびスピンの注入・輸送の制御方法を確立してスイッチング素子の設計指針を導出することを目的とする。
本年度は、（１）分担者ならびにA01 班で合成された分子を対象として、ブレークジャンクション法を用いて、電流ー電圧特性を定量的に計測し、ゼーベック係数の計測により、キャリア種別を判別することに成功した。
（２）また、理論計算により、ニッケルーC60ーニッケルの接合において、スピンバルブ特性が、電極ー分子の非対称性に依存して変化することを明らかにした。
（３）微細加工技術を用いて、SiO2 絶縁層に数μm程度の直径を有する細孔を作製し、単分子自己組織化幕を埋め込むことにより、非線形の電流ー電圧特性を得た。外部からノイズを加えることにより、確立共鳴現象が起こることを確認した。
（４）極低温におけるブレークジャンクション法を用い、非弾性電子トンネルスペクトルを計測することで、電極ー分子ー電極の振動スペクトルを調べ、架橋構造に関する知見を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
電極ー分子ー電極システムの計測方法として、細孔を用いる Large Area Molecular Junction 法を確立し、その有用性を実証した。非線形な電流ー電圧特性に対し。外部からのノイズを加えることにより、確立共鳴現象を確認するなど、ノイズの利用に関して、計画通りに進んでいる。
極低温下でのブレークシャンクション法を確立し、架橋構造に関する知見を得るなど、新しい知見を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
電流ー電圧特性における非線形性の起源を明確にするとともに、内部ノイズ発生源を組み込み、確立共鳴素子の実現を目指す。
極低温のブレークジャンクション法を駆使して、分子の架橋構造を明確にする。
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