2009 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブ電極による単分子電子素子の研究
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19310079
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小川 琢治 Osaka University, 大学院・理学研究科, 教授 (80169185)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 啓文 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (90373191)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 単分子電子素子 / 原子間力顕微鏡 / ナノギャップ電極 / ポルフィリンアレイ / 全自動合成 |
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| Research Abstract |
本研究計画は、カーボンナノチューブを電極として用い、単一ないしは少数の機能性分子の電気特性を系統的に計測し、分子構造ならびに分子とカーボンナノチューブの接合と電気特性の関係を明らかにすることを目的としている。昨年度までに分子合成をほぼ終了しており、今年度はカーボンナノチューブへの結合とその確認、物性計測を行った。また、3端子分子素子を目指した分子合成を行った。
1. ポルフィリンとナフタレンジイミドが直接結合しており、ポルフィリン側とイミド側にそれぞれカーボンナノチューブに結合するための官能基を持つ分子を単層カーボンナノチューブに共有結合させ、その構造をSTM, AFM, TEMなどで確認した。また、PCI-AFM法で電気特性を計測したところ、これまでの単分子ダイオードに比べ非常に高いON-OFF比を持つことが確認できた。
2. 単層カーボンナノチューブを電極として用いる方法では、分子に3端子を結合させることが可能になり、単分子トランジスターを実現することができる。そのための分子合成を行った。
3. 1の結果より単一分子が非常に優れた整流性を示すことが明らかになったため、より複雑な回路に対応する分子を合成して、より高度の機能が現れることを確認する研究へ進むことにした。そのための複雑な分子を全自動合成するための基礎反応を開発した。
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