ナノアーキテクトニクスのためのナノコンポジット基板の調製

Research Project

Project/Area Number	04F04569
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	外国
Research Field	Composite materials/Physical properties
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Host Researcher	越崎直人独立行政法人産業技術総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター, 研究チーム長
Foreign Research Fellow	KIM Dae-Gun 独立行政法人産業総合研究所, 界面ナノアーキテクトニクス研究センター, 外国人特別研究員
Project Period (FY)	2004 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000) Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords	ナノコンポジット / 分子電導 / Voronoi解析 / 粒子間距離 / 金ナノ粒子 / 絶縁体 / 分子誘導 / 絶縁性
Research Abstract	金はAu-S結合により有機分子と化学結合を形成することを利用して、走査型プローブ顕微鏡を使った金基板固定分子や金ナノギャップ電極間に固定された分子の電気伝導度測定が試みられてきているが、測定には高い技術が必要であり容易ではない。数ナノメーターのギャップがより単純な手法で得られれば、分子電導測定に極めて有効であると期待され、金ナノ粒子がシリカマトリックスの中に分散したナノコンポジット単層薄膜はその可能性をもつ材料である。本研究では同時スパッタ法によりAu/SiO_2ナノコンポジット薄膜を作製し、その構造評価を行うことで分子電導測定用基板としての応用の可能性について検討した。これまでにAuの含有量が50%程度で粒子サイズが8nm程度のAu/SiO_2ナノコンポジット薄膜を作製し、その平滑性、膜全体の絶縁性を確認してきた。また、金ナノ粒子同士の位置関係を統計的に解析するためにVoronoi解析法を導入し、金同士のつながり関係や粒子間距離の分布などを統計的に解析する手法を開発した。このような基板上に導電性分子を固定化させその導電性を測定したところ、分子固定化前に比較して10^5倍の電導が確認され、分子1個あたりの導電性に換算すると走査型プローブ顕微鏡での実測値にほぼ対応することが確認された。また表面増強ラマン分光法を利用した単一分子検出用基板としての可能性を示すデータも得られている。特許出願1件、論文投稿中3件、投稿準備中3件、国際会議での発表3件(予定1件を含む)である。また、本研究の成果をNANTECH2007に出展予定であり、本研究成果を発展させた提案が科学技術振興機構のシーズ発掘試験に採択されている。