2010 Fiscal Year Annual Research Report
機能性有機単分子への導電性高分子ナノワイヤーの配線
| Project/Area Number |
21310078
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Materials Science |
|---|
Principal Investigator |
大川 祐司 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA研究者 (40242169)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有賀 克彦 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (50193082)
|
|---|
| Keywords | 分子素子 / ナノワイヤー / 走査トンネル顕微鏡 / ジアセチレン / フタロシアニン / 単一高分子 / 単分子化学 / ナノ構造形成・制御 |
|---|
| Research Abstract |
スイッチングや発光などの機能をもつ有機分子を単分子として用いてその機能を最大限に活用することにより、画期的な新規ナノデバイスを作成しようとする多大な努力がこれまでなされてきた。そのためには、機能性有機単分子への配線を有機分子そのものすなわち導電性の有機分子鎖によって行う必要がある。本研究は、我々が数年前に開発した、連鎖重合反応をナノメートルスケールで制御することで導電性・有機高分子鎖を任意の位置に形成する技術を用いることにより、機能性有機単分子の端と配線としての有機高分子鎖の末端とを化学結合により確実に接続する技術の開発を目的として研究を進めている。前年度は、機能性有機分子としてフタロシアニンを用い、フタロシアニン単分子に2本の導電性高分子ナノワイヤーを接続することに成功した。
当該年度は、フタロシアニン単分子にポリジアセチレンナノワイヤーが接続した系について、主に理論的な面からの検討を詳細に行った。理論と実験との比較を行った結果、連鎖重合反応がフタロシアニン分子に到達したとき、約70%の確率で両者の間に結合が生じる化学反応が起きることがわかった。さらに、フタロシアニン単分子に2本のポリジアセチレンが接続した系の電子状態を検討したところ、この系が分子共鳴トンネルダイオードとして働くことが期待される事がわかった。将来の単分子デバイスの作成や、単分子化学反応の基礎研究等にとって重要な成果である。
|
