2018 Fiscal Year Annual Research Report
単一有機分子ｎビットメモリ及び抵抗可変型分子ワイヤの提案とそのプロトタイプの創成
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15H03790
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鈴木 孝紀 北海道大学, 理学研究院, 教授 (70202132)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上遠野 亮 北海道大学, 理学研究院, 助教 (60432142)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 分子メモリ / 動的酸化還元 / 分子ワイヤ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究提案で申請者は、分子エレクトロニクスに対して構造有機化学的アプローチを行うこととし、新たな作用機序にて動作する「有機π電子系の分子メモリ設計指針の提案」と「プロトタイプ分子の構築とその基本動作達成」を通じて、「単一有機分子ｎビット」という新概念を確立することを目的とした研究を展開している。その際、高い電気化学的双安定性を持ち、中性状態と荷電状態の電子交換が起こらないdyrex(動的酸化還元)骨格を活用し、またdyrex骨格がｎ個連結された有機分子とすることで、1分子がnビットを担う分子を提案創生する。dyrex骨格や連結リンカーの最適化を経て、リニア連結型、及び二次元連結型（デンドリマ様及びハニカム様連結型）オリゴマーの構築へと展開する計画である。
抵抗可変型分子ワイヤの提案とそのプロトタイプの創成を目指す検討の中で、フェニレン基およびエチニレン基が直鎖上に連結されたπ型分子ワイヤを設計し、全長が約3nmに至る分子の合成に成功した。そのπ系に対して電気化学的刺激によってビフェニル骨格のねじれ角が大きく変化するスイッチングユニットを組み込み、そのユニットの個数によって分子ワイヤ全体での共役が、酸化還元前後でどのように変化するかを調べた。DFT計算による最適化構造の特定や、紫外可視吸収スペクトルの変化を長さの異なるワイヤ型分子で比較することで、目的とした分子ワイヤのモデルが構築できたことを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね順調に進展している
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度には、これまで開発してきた分子群について、molecular junctionなどのデバイス化とその特性調査について鋭意検討を進める計画である。junctionの形成と測定については、National University of SingaporeのChristian A. Nijhuis教授との共同研究を推進する。
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