プログラム自己組織化を用いたナノ磁性体配列形成と新規磁気特性の探索
| Project/Area Number |
04J08357
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Nanomaterials/Nanobioscience
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| Research Institution | Osaka University |
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| Research Fellow |
山田 郁彦 大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2006
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 自己組織化 / 分子エレクトロニクス / ナノ磁性体 / 走査プローブ顕微鏡 / ナノ微粒子 / 分子デバイス / プローブ顕微鏡 / DNA / 表面分析 |
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| Research Abstract |
前年度まで行った分子の自己組織化を用いたボトムアップ手法による構造作成の手法、および、原子間力顕微鏡を用いたナノスケールでの物性測定手法を用い、DNAをテンプレートに用いた磁気抵抗素子の作成と評価を行った。
テンプレートとなるDNA分子に機能を有する分子を自己組織的に結合し、分子アレーを作ることで、ナノスケールの構造を反映した物性を発現できる。磁気特性を有する分子は、分子磁石として知られるMn12核錯体に着目した。錯体の中心はMnの3価と4価が混在しており、分子同士が近距離で存在していればホッピングによる電子伝達が可能であると考えられる。また、磁気モーメントがS=10と大きいため、顕著な磁気抵抗効果が観測できると予測される。そこで、DNAを用いてMn12核錯体のワイヤ構造作成を試みた。周囲にアミノ基が出ているMn12核錯体の飽和水溶液を作成し、この溶液をDNA(Poly(dA)Poly(dT))溶液と混合した。混合溶液は最終的にDNAの濃度が250μg/mlとなるように調整した。この溶液をマイカ上に滴下し、窒素で余分な溶液を除去・乾燥したところ、μm単位の直線的な繊維状構造が見られた。この構造はDNAにMn12核錯体が結合した構造と考えられる。
この基板に傾斜蒸着法を用いて金によるナノギャップを作成し、電流電圧特性を測定した。結果、複合体の伝導は150K付近から大きくなることから、ホッピング伝導が担っていることがわかった。また、外部磁場による電気伝導依存性を測定した結果、200K付近以上の温度領域で磁気抵抗効果が現れることを見出した。これはホッピングする電子がスピンを維持しているためと考えられる。360Kで9T印加した場合の磁気抵抗変化率は30%である。以上のように、分子の自己組織化を用いて磁気特性を有するナノ構造作成を行った。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
