| 研究課題/領域番号 |
13GS0017
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| 研究種目 |
学術創成研究費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
藤平 正道 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (40013536)
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| 研究分担者 |
小畠 英理 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (00225484)
柳田 保子 東京工業大学, 精密工学研究所, 助教授 (10282849)
塚田 捷 早稲田大学, 大学院・理工学術院, 教授 (90011650)
和田 恭雄 早稲田大学, ナノテクノロジー研究所, 教授
迫村 勝 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (20235237)
秋葉 宇一 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (60184107)
菅 耕作 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教授 (90016642)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
403,000千円 (直接経費: 335,500千円、間接経費: 67,500千円)
2005年度: 91,000千円 (直接経費: 70,000千円、間接経費: 21,000千円)
2004年度: 91,000千円 (直接経費: 70,000千円、間接経費: 21,000千円)
2003年度: 110,500千円 (直接経費: 85,000千円、間接経費: 25,500千円)
2002年度: 110,500千円 (直接経費: 110,500千円)
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| キーワード | 分子素子 / 分子架橋 / 単一分子化学識別 / DNA / 電子輸送 / 走査プローブ顕微鏡 / 光電変換 / 分子レベルの機械特性 / UHV-STM / STMブレイクジャンクション法 / 三つ組分子 / 超平坦化電極 / 分子コーミング法 / 疎水性抗体結合タンパク質 / 非平衡グリーン関数法 / 超高真空走査トンネル顕微鏡 / 分子コーミング / DNAプローブ / 分子内部電流 / 三角型単原子層グラファイト / 分子フォトダイオード / 走査トンネル顕微鏡 / 非接触原子間力顕微鏡 / リカージョン伝達行列法 / 平坦化電極 / 電子移動素過程 / 一分子計測 / 核酸 / 蛋白質 / 原子・分子分解能 / 探針の化学修飾 / プローブ分子 |
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| 研究概要 |
本研究で、具体的には、以下の各項目を達成することを目指した。
1)分子レベル構造構築のための方法論の展開(藤平、秋葉、菅、小畠、柳田、和田):特に機能人工分子およびDNA等バイオ超分子の高度に空間規制された分子配置法の確立と、ワイヤリングを含む外界からの単一分子へのアクセス法、接続法の検討
2)単一分子素子の新機能・特性の探索および素子としての作動の原理解明(全員)、理論構築(塚田、田村)、及び機能検証(藤平、秋葉、菅、小畠、柳田、和田):機能人工分子では特に電子・光・機械的単一分子新機能発現のための分子設計と機能検証、DNAでは特に超高密度に集積された分子情報の化学的読み取りのための理論的検討と機能検証
3)ナノ構造構築の評価法・特性観測のためのツールの開発(主として藤平、和田):STM、AFMの装置・プローブ両面からの飛躍的な改良によるナノ構造評価の確立と、電子・光・摩擦力・化学力等の機能観測法の超高性能化による単一分子特性・機能評価法の確立。
以上の目的に沿って、班員の連携を強めて研究を推進した。幸いメンバー間の協力が順調に進み、5年間の研究期間を終え、上記項目のほとんどについて、大きな進展や、予想以上の成果を得ることができた。これらの成果は、現在迄に、代表論文31報を含む102報の原著論文、総説、専門書として報告された。特に顕著な成果としては、Au(111)表面自己組織化単分子膜(SAM)中での機能単一分子の孤立化、アルカン単一分子鎖電子伝導性のall-tranceとgauche配座による変化の発見と理論による証明、金/分子/金の単一分子架橋系における分子接合部位(-SHや-NH_2)と金原子の接合構造変化に伴う接触抵抗の変化の発見、ナノ微結晶修飾探針を用いた非接触AFMによる混合SAM中の分子末端構造の原子・分子レベルでの識別、単一分子固定用の水平電極の製造、分子架橋系での共鳴トンネル過程で誘導されるループ電流の理論的予測と電子伝導における散逸型輸送現象の寄与の理論的解明等を挙げることができる。
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