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2012 Fiscal Year Annual Research Report

単一高次ナノ構造体の電子伝導特性の解明

Publicly Offered Research

Project AreaEmergent Chemistry of Nano-scale Molecular System
Project/Area Number 23111706
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

木口 学  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (70313020)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywords分子エレクトロニクス
Outline of Annual Research Achievements

πスタック系の電子輸送は、DNAなどの生体系や、有機伝導体やポリマーなど物性科学など様々な分野で重要な電子輸送過程である。しかし、電極間に決まった数のπ分子を制御された形で配列することが難しく、π積層系の電子輸送過程を単分子レベルで解明した研究はなく、その基礎過程は不明であった。本研究ではかご型分子を用いることでπ分子を狙った枚数、制御された形で積層出来ることに着目し、π積層超分子について単分子接合計測を適用した。単分子接合計測は、分子を含む溶液内にて、STMによりAu接合を破断することで行った。Au接合破断後に、電気伝導度が階段状に変化する様子が観測された。破断過程における伝導度を精密に計測することで、単一π積層超分子の電気伝導度を決定した。また電気伝導度計測と理論計算を組み合わせることで、単一π積層分子接合の構造を決定した。以上、πスタック系の電子輸送過程を単分子レベルで解明することに成功した。そして、従来のπ共役分子ワイヤよりも、優れた電子輸送特性を示すことも明らかにした。続いて、金属イオンを精密配列した1次元金属イオンワイヤに研究を展開した。同様の単分子計測を行うことで、金属イオンワイヤ内の電子伝導性を定量的に解明することにも成功した。

Research Progress Status

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

    (9 results)

All 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Conductance and SERS Measurement of Benzenedithiol Molecules Bridging Between Au Electrodes2013

    • Author(s)
      Ryuji Matsuhita, Masyo Horikawa, Yasuhisa Naitoh, Hisao Nakamura, Manabu Kiguchi
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 117 Pages: 1791-795

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single molecule bridging between metal electrodes2013

    • Author(s)
      Manabu Kiguchi, Satoshi Kaneko
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 15 Pages: 2253-2267

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single Molecule Dynamics at a Mechanically Controllable Break Junction in Solution at Room Temperature2013

    • Author(s)
      Tatsuya Konishi, Manabu Kiguchi, Mai Takase, Fumika Nagasawa, Hideki Nabika, Katsuyoshi Ikeda, Kohei Uosaki, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa and Kei Murakoshi
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 135 Pages: 1009-1014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron Transport through Single Endohedral Ce@C82 Metallofullerenes2012

    • Author(s)
      Satoshi Kaneko, Lu Wang, Guangfu Luo, Jing Lu, Shigeru Nagase, Satoru Sato, Michio Yamada, Zdenek Slanina, Takeshi Akasaka, Manabu Kiguchi
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 86 Pages: 155406

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-breaking mechanism of atomic scale Au nanocontact2012

    • Author(s)
      Tomoka Nakazumi, Yasuo Wada and Manabu Kiguchi
    • Journal Title

      Nanotechnology

      Volume: 23 Pages: 405702

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金属電極に架橋した単一pi共役分子の構造および伝導特性の解明2012

    • Author(s)
      木口学
    • Organizer
      表面科学会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      2012-11-20 – 2012-11-20
    • Invited
  • [Presentation] Vibrational spectroscopy of a single molecule bridging between metal electrodes2012

    • Author(s)
      Manabu Kiguchi
    • Organizer
      14th International Conference on Vibrations at Surfaces
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランドセンター(神戸)
    • Year and Date
      2012-09-27 – 2012-09-27
    • Invited
  • [Presentation] 単一分子計測に基づくπスタック系における電子輸送過程の解明2012

    • Author(s)
      木口学
    • Organizer
      物理学会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(横浜)
    • Year and Date
      2012-09-18 – 2012-09-18
    • Invited
  • [Presentation] 金属電極に架橋した単一分子の電気伝導度、振動スペクトル計測2012

    • Author(s)
      木口学
    • Organizer
      ナノ学会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      2012-06-16 – 2012-06-16
    • Invited

URL: 

Published: 2018-02-02  

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