2009 Fiscal Year Self-evaluation Report
Syntheses of noble signal transduction molecules possessing two orthogonally oriented redox moieties and their application to logical gates
| Project/Area Number |
19550138
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Functional materials chemistry
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
UEDA Kazumasa Shizuoka University, 工学部, 准教授 (10275290)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2010
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| Keywords | 分子素子 |
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| Research Abstract |
近年シリコンデバイスの超微細化および高集積化の進展とともに、半導体集積化技術には電子伝導に伴う様々な問題が顕在化している。そのうちの一つに、素子の発熱があり、現在の冷却技術では安定動作の維持の限界に達している。もう一つに、素子と素子を接続する配線の抵抗成分が増大し、情報の伝達の時間が増大するという問題もある。現在の微細化状況では、微細化が進めば発熱に伴う動作の不安定化と動作速度の遅延の増大という結果をもたらし、微細化のメリットが消失する。電子回路の部品として分子を用いることは、超微細化および集積化の問題を容易に克服すると考えられるが、単純なシリコンデバイスの機能の置き換えだけでは、電子伝導に伴う上記の問題点は未解決のままである。そこで本研究では、現存の電子部品を模倣するのではなく、レドックス中心が直交配向した有機分子を用いて電子伝導によらない情報伝達機能を有するデバイス構築を行う事により、上記問題点の克服を目指す。
本研究目的に適した分子は、(1)近接位に固定された電気化学的に可逆で化学的に安定なレドックス中心を有し、(2)隣接分子のクーロン相互作用により電荷のトンネルが可能なレドックス中心間の強いカップリングを有するが(3)二つのレドックス中心が、異なった電荷を持つ(金属錯体での混合原子価)状態を実現する分子である。上記要件を満たす分子として直交配向分子を候補とした。直交配向分子は、レドックス中心が直交配向することにより、平面分子とは異なり、レドックス間の共役は遮断されている(要件(3)を満たす)が、分子間相互作用よりも強い空間を介した分子間相互作用(要件(2)を満たす)が期待できる分子である。そこで、まず直交配向分子の合成を試み、そのレドックス中心間相互作用をこの分子の酸化還元挙動により明らかにする。第2に、先の結果を踏まえ、分子内での電荷の偏り(混合原子価状態)を実現するために、レドックス中心のπ共役系の拡張や縮小あるいは炭素原子のカルコゲン原子置換による調整を分子軌道計算による予測と、合成による実証により行う。第3に、隣接分子からのクーロン相互作用により、分子内の電荷分布を容易に変化可能なレドックス部位間の調整を行う。
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[Journal Article] Syntheses, crystal structures and DFT calculations of 2-[4,5-bis(ethyl- sulfanyl)-1,3-dithiol-2-ylidene]-5-(4,5-diiodo-1,3-dithiol-2-ylidene)-1,3-dithiolan-4-thione and one
Author(s)
K. Ueda, K. Suzuki, K. Suzuki, K. Yoza, T. Ishida
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Journal Title
Physica B : Physics of Condensed Matter
Peer Reviewed
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