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2012 Fiscal Year Annual Research Report

単一分子エレクトロニクスの創成に向けて‐理論からの提言

Research Project

Project/Area Number 21310086
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

上羽 弘  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (70019214)

Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords分子エレクトロニクス / 走査トンネル顕微鏡 / スイッチング素子 / 負性抵抗 / 単一分子操作
Research Abstract

研究課題である”(単一)分子エレクトロニクスの創成に向けてー理論からの提言”にふさわしい当初の研究計画を上回る成果を得た。具体的には
(1)一個の水分子と数個の水酸基分子からなる分子鎖で水素原子(プロトン)が走査トンネル顕微鏡からのトンネル電子によるO-H伸縮モードの励起で起こることを見出した実験グループとともにその素過程の解明を行った。
(2)水酸基ダイマーのフリップ運動による電流ー電圧特性において一つのOHをODで置換すると負性抵抗が出現し、スイッチング機能が発現することを高コンダクタンスと低コンダクタンス状態の可逆的な遷移による模型で説明することに成功した。
(3)振動励起による単一分子の運動や反応の電圧依存性を解析する一般公式の構築に
成功し、2002年にサイエンスで実験グループとともに報告したPd表面に吸着したCO分子の表面ホッピングの実験結果を再現することで、最も鍵となる物理量(非調和結合定数)を初めて決定できた。
(4)最近世界的に精力的な研究がおこなわれている”グラフェン”を取り上げ、その熱伝導の理論を世界に先駆けて構築できた。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Lateral hopping and desorption of a single CO molecule on a Cu(110) surface induced by2013

    • Author(s)
      H. Ueba
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 87 Pages: 205403(8)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.87.205403

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of lateral hopping of a single CO molecule on Pd(110)2012

    • Author(s)
      H. Ueba
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 86, 035440

  • [Journal Article] H-atom relay reactions in real space2012

    • Author(s)
      T. Kumagai
    • Journal Title

      Nature Materials

      Volume: 11 Pages: 167-172

    • DOI

      DOI: 10.1038/NMAT3176

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modifying current-voltage characteristics of a single molecule junction by isotope substitution:2012

    • Author(s)
      H. Okuyama
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 85 Pages: 205424(7)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.85.205424

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Single molecule reactions in real space and in real time2013

    • Author(s)
      H. Ueba
    • Organizer
      International Workshop on “Controlled Atomic Dynamics on Solid Surfaces: Atom and Molecular Manipulation”
    • Place of Presentation
      サン・セバスチャン(スペイン)
    • Year and Date
      20130513-20130516
    • Invited
  • [Book] Current-driven phenomena in nanoelectronics2012

    • Author(s)
      H. Ueba
    • Total Pages
      74 page
    • Publisher
      Pan Stanford Publishing Ltd

URL: 

Published: 2014-07-24  

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