2012 Fiscal Year Annual Research Report

メタロ超分子ポリマーを用いた不揮発性メモリデバイス

Research Project

Project/Area Number	24350097
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	National Institute for Materials Science
Principal Investigator	樋口昌芳独立行政法人物質・材料研究機構, 先端的共通技術部門, グループリーダー (80306852)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords	メタロ超分子ポリマー / メモリデバイス
Research Abstract	【研究目的】本研究は、メタロ超分子ポリマーの導電機構を解明し、RAM機能を有する不揮発性メモリを開発することを目的とする。具体的には、金属イオンや有機モジュールの異なるメタロ超分子ポリマーを用いることで、ポリマー鎖内及び鎖間の電子移動過程を解明し、低電圧かつ高速で駆動する不揮発性メモリデバイスを開発する。【平成24年度研究実績】:下記2項目に関する成果を得た。 (1)金属イオンの違いがメモリ特性に与える効果の解明、(2)有機モジュールの構造がメモリ性能に与える影響の解明【成果の内容】これまでに、コバルトイオンからなるメタロ超分子ポリマー膜の1-V特性を測定し、5Vで電流の可逆なスイッチング変化が起こり、これにより不揮発性メモリ特性が発現することを明らかにしている。今回、ジアミノ部位を有するコバルト錯体を合成し、これとジアルデヒドを脱水縮合させることで、コバルトイオンを含むメタロ超分子ポリマーを合成した。得られたポリマーはNMRによって同定された。形成したイミンプロトンと末端のアルデヒドプロトンの積分比から、ポリマーの平均重合度は18と見積られた。同様の縮合反応により、鉄イオンを含むメタロ超分子ポリマーの合成にも成功した。得られたコバルト、及び鉄を含むメタロ超分子ポリマーの分光学的特性及び電気化学特性を明らかにし、これらのメタロ超分子ポリマーが電気活性であることを確認した。また、メタロ超分子ポリマーにおいて、用いる金属イオンや有機モジュールの違いによってメモリ性が変わることを確認した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究期間(3年間)で行う予定の当初作成した以下の5つの研究計画の内、平成24年度において(1)と(2)に関する成果を得たため。 (1)金属イオンの違いがメモリ特性に与える効果の解明 (2)有機モジュールの構造がメモリ性能に与える影響の解明 (3)電荷のホッピング伝導におけるカウンターアニオンの役割の解明 (4)ポリマー薄膜作製方法とメモリ特性の相関関係の解明 (5)分子設計に基づく新しい不揮発性メモリデバイスの確立
Strategy for Future Research Activity	本研究期間(3年間)で行う予定の当初作成した以下の5つの研究計画の内、平成25年度は予定通り(3)と(4)に関する研究を推進する。 (1)金属イオンの違いがメモリ特性に与える効果の解明 (2)有機モジュールの構造がメモリ性能に与える影響の解明 (3)電荷のホッピング伝導におけるカウンターアニオンの役割の解明 (4)ポリマー薄膜作製方法とメモリ特性の相関関係の解明1 (5)分子設計に基づく新しい不揮発性メモリデバイスの確立
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	予定した人件費との差額等により生じた繰り越し予算(45,105円)は、次年度予算の物品費(消耗品費)に含めて上記研究計画の推進のために使用する予定。