2017 Fiscal Year Annual Research Report
Designing interfacial electronic states for extracting intrinsic property of single crystalline metal oxide nanowires
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15H03528
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
柳田 剛 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (50420419)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 酸化物ナノワイヤ / 分子認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属酸化物界面設計により金属酸化物ナノワイヤ分子センサデバイスの高機能化を実証し、また金属酸化物ナノワイヤ表面処理による分子認識能の解明を行った。金属酸化物ナノワイヤ分子センサへの接触電極として高不純物濃度の金属酸化物層を用いたヘテロ界面ナノワイヤ分子センサデバイスを作製し、従来の金属電極と比べて長期動作特性が劇的に改善することを示した。また、タングステン酸化物ナノワイヤネットワーク構造を用いた分子センサデバイスによって、フレキシブル基板上における機械的安定性を確保しつつ、室温での分子検出を実現した。気相分子の金属酸化物ナノワイヤ表面に対する吸着状態として存在するフィジソープション（物理吸着）とケミソープション（化学吸着）の解析を赤外分光測定（FT-IR）によって試みた。その結果、電気特性から予想されたケミソープションによるナノワイヤ電子状態（センサデバイス電流）の巨大な変調が吸着分子の配向・吸着状態の変化と対応していることが明らかになった。これは、ナノワイヤ表面での化学反応がナノワイヤ素子の電流応答を通した分子認識能に重要な影響を与えていることを示す直接的な知見である。また、金属酸化物ナノワイヤの熱処理や表面へのヘテロ構造界面導入によって、ナノワイヤ表面での分子吸着状態が大きく変化することを見出した。この分子吸着状態の差は分子認識能の差に直結し、異種材料・界面ナノワイヤ素子による混合分子群からの分子識別につながる成果である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] True Vapor-Liquid-Solid Process Suppresses Unintentional Carrier Doping of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires2017
Author(s)
H. Anzai, M. Suzuki, K. Nagashima, M. Kanai, Z. Zhu, Y. He, M. Boudot, G. Zhang, T. Takahashi, K. Kanemoto, T. Seki, N. Shibata and T. Yanagida
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Journal Title
Nano Letters
Volume: 17
Pages: 4698-4705
DOI
Peer Reviewed
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