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有機無機複合型スピン分極ナノ粒子

研究課題

研究課題/領域番号 15087101
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

菅原 正  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (50124219)

研究分担者 松下 未知雄  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助手 (80295477)
川田 勇三  茨城大学, 理学部, 教授 (10152969)
田中 剛  東京農工大学, 工学部, 講師 (20345333)
村田 滋  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教授 (40192447)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
60,100千円 (直接経費: 60,100千円)
2006年度: 14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2005年度: 15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2004年度: 15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2003年度: 14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
キーワードスピン分極ワイヤー / 金ナノ粒子 / ナノギャップ電極 / 負性磁気抵抗 / 非線形伝導 / 磁性細菌 / マグネタイト微結晶 / NOケージ化合物 / スピン分極 / 分子ワイヤー / 分子ワイヤーネットワーク / 走磁性細菌
研究概要

I.磁性・導電性共存系としての金ナノ粒子・分子ワイヤーネットワーク(菅原、松下、川田)
1)スピン分極ワイヤーと金ナノ粒子のネットワークにおいて、ワイヤー分子を通じた金ナノ粒子間の高次トンネリングが分子上の局在スピンで揺乱される機構を明らかにした。有機πスピンと伝導電子の相互作用を示した初めての例である。2)照井(NICT)との共同研究で、1個の金ナノ粒子をナノギャップ電極とワイヤー分子で配線した試料において明瞭なクーロンダイヤモンド特性を検出し、クーロンブロッケードとしての動作を実証した。3)ネットワークの構成単位として、鎖長7nmに達する21量体オリゴチオフェン型ワイヤーや、3分岐型ワイヤー分子を合成した。
II.スピン分極ドナーを用いた伝導電子と局在スピンの共存系の研究(菅原、松下、川田)
1)ドナーラジカルESBNのイオンラジカル塩が低温で負性磁気抵抗(-5% at 11K 5T)を示すことを見出した。純有機物質で磁性導電性共存系を実現した初めての例である。2)シクロファン型ドナーのイオンラジカル塩において、顕著な非線形伝導を見出し、その機構を電流印加状態におけるX線結晶構造解析という新たな手法で解明した。
III.走磁性細菌がつくるナノ磁石の磁気的挙動の解明(田中、菅原、松下)
1)磁性細菌由来のマグネタイト微結晶のMFM観察により、数個の微結晶からなる一次元鎖の両端に磁極面が形成されていることを見出した。2)走性細菌由来の平均粒径65nmのマグネタイト微粒子の集積体が、100Kで5%の負性磁気抵抗を示すことを見出した。
IV.生体機能解明のための新規NOケージ化合物の開発と光分解の高効率化(村田)
NOケージ化合物であるN-ニトロソアニリンの光分解に関して、項間交差を促進する置換基、および電子移動を誘起する電子受容性置換基の導入により、NOの発生効率が向上することを明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (31件) 図書 (3件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Negative Magneto-resistance Observed on an Ion-radical Salt of a TTF-based Spin-polarized Donor2007

    • 著者名/発表者名
      M.M.Matsushita 他3名
    • 雑誌名

      Chem Lett.

      ページ: 110-111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Negative Magneto-resistance Observed on an Ion-radical Salt of a TTF-based Spin-polarized Donor2007

    • 著者名/発表者名
      M.M.Matsushita, 3
    • 雑誌名

      Chem Lett. 110-111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Negative Magneto-resistance Observed on an Ion-radical Salt of a TTF-based Spin-polarized Donor2007

    • 著者名/発表者名
      松下未知雄, 川田勇三, 菅原正, 他1名
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      ページ: 110-111

    • NAID

      10018663408

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristic Curved Structure Derived from Collagen-containing Tubular Giant Vesicles under Static Magnetic Field2007

    • 著者名/発表者名
      菅原正, 他5名
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] X-Ray Magnetic Circular Dichroism of Size-Selected, Thiolated Gold Clusters2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi 他8名
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 128

      ページ: 12034-12035

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electron Transport in Networks of Gold Nanoparticles Connected by Oligothiophene Molecular Wires2006

    • 著者名/発表者名
      S.Taniguchi 他5名
    • 雑誌名

      J.Mater Chem 16

      ページ: 3459-3465

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-Ray Magnetic Circular Dichroism of Size-Selected, Thiolated Gold Clusters"2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, 8
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 12034-12035

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electron Transport in Networks of Gold Nanoparticles Connected by Oligothiophene Molecular Wires2006

    • 著者名/発表者名
      S.Taniguchi, 5
    • 雑誌名

      J. Mater Chem. 16

      ページ: 3459-3465

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Localized Spins Exchange-coupled with Itinerant Electrons in Organic π-electronic System2006

    • 著者名/発表者名
      T.Sugawara, M.M.Matsushita
    • 雑誌名

      Carbon-Based Magnetism Elsevier 1-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-Ray Magnetic Circular Dichroism of Size-Selected, Thiolated Gold Clusters2006

    • 著者名/発表者名
      松下未知雄, 菅原正, 他7名
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 128

      ページ: 12034-12035

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Transport in Networks of Gold Nanoparticles Connected by Oligothiophene Molecular Wires2006

    • 著者名/発表者名
      松下未知雄, 川田勇三, 菅原正, 他3名
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry 16

      ページ: 3459-3465

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamics of 9-Hydroxyphenalenone Studied by One-Dimensional Solid-State Spin Exchange NMR.2006

    • 著者名/発表者名
      持田智行, 菅原正, 他4名
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A 110

      ページ: 13731-13735

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dielectric Properties Associated with Structural Phase Transitions Observed in Tetramethylammonium Salt of o-Phenylenebis(squaric acid)2006

    • 著者名/発表者名
      松下未知雄, 菅原正, 他3名
    • 雑誌名

      Chemical Physics 322

      ページ: 392-398

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Current-Induced Low-Resistance State and Its Crystal Structure of a TTF-Based Dimeric Donor Salt2005

    • 著者名/発表者名
      M.M.Matsushita, T.Sugawara
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127

      ページ: 12450-12451

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction of a network structure composed of gold nanoparticles and spin-polarized molecular wires and its conducting and magnetic properties2005

    • 著者名/発表者名
      M.Minamoto 他2名
    • 雑誌名

      Polyhedron 24

      ページ: 2263-2268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Current-Induced Low-Resistance State and Its Crystal Structure of a TTF-Based Dimeric Donor Salt2005

    • 著者名/発表者名
      M.M.Matsushita, T.Sugawara
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 127

      ページ: 12450-12451

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Construction of a network structure composed of gold nanoparticles and spin-polarized molecular wires and its conducting and magnetic properties2005

    • 著者名/発表者名
      M.Minamoto, 2
    • 雑誌名

      Polyhedron 24

      ページ: 2263-2268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Current-Induced Low-Resistance State and Its Crystal Structure of a TTF-Based Dimeric Donor Salt2005

    • 著者名/発表者名
      松下未知雄, 菅原正
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127

      ページ: 12450-12451

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transformation between Monovalent and Divalent Ionic Solids : An Ionic(I)-Ionic(II) Phase Transition in a Biferrocene-F1TCNQ Charge-Transfer Complex2005

    • 著者名/発表者名
      持田智行, 菅原正, 他8名
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 74

      ページ: 2214-2216

    • NAID

      130004539348

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction of a network structure composed of gold nanoparticles and spin-polarized molecular wires and its conducting and magnetic properties2005

    • 著者名/発表者名
      源将, 松下未知雄, 菅原正
    • 雑誌名

      Polyhedron 24

      ページ: 2263-2268

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A field-effect transistor consists of spin-polarized TTF-based donor2005

    • 著者名/発表者名
      松下未知雄, 菅原正, 他4名
    • 雑誌名

      Polyhedron 24

      ページ: 2870-2875

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel detection system for biomolecules using nano-sized bacterial magnetic particles and magnetic force microscopy2005

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Amemiya, Tsuyoshi Tanaka, Brandon Yoza, Tadashi Matsunaga
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology 120

      ページ: 308-314

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photochemistry of 2-(1-Naphthyl)-2H-azirines in Matrixes and in Solutions : Wavelength-Dependent C-C and C-N Bond Cleavage of the Azirine Ring2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Inui, Shigeru Murata
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127

      ページ: 2628-2636

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coherent tunneling of proton in the intramolecular hydrogen bond of crystalline bromo-hydroxyphenalenone at low temperature2004

    • 著者名/発表者名
      松尾隆祐, 菅原正, ほか2名
    • 雑誌名

      J.Mol.Structure 700

      ページ: 127-131

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Polyhedral Building Block with Specific Facial Interaction for Conducting Supramolecular Self-Assembly.2004

    • 著者名/発表者名
      田邉順, 菅原正, ほか6名
    • 雑誌名

      J.Mat.Chem 14(19)

      ページ: 2842-2847

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Small-Angle X-Ray Scattering Method to Determine the Size Distribution of Gold Nanoparticles Chemisorbed by Thiol Ligands2004

    • 著者名/発表者名
      長尾修身, 菅原正, ほか3名
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys 43(11A)

      ページ: 7742-7746

    • NAID

      10014031006

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Temporal Emergence of Giant Vesicles Accompanied by Hydrolysis of Ammonium Amphiphiles with a Schiff-base Segment2004

    • 著者名/発表者名
      豊田太郎, 高倉克人, 菅原正
    • 雑誌名

      Chem.Lett

      ページ: 1442-1443

    • NAID

      10013771733

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Biotechnological Application of Nano-Scale Engineered Bacterial Magnetic Particles2004

    • 著者名/発表者名
      松永是, 田中剛, ほか1名
    • 雑誌名

      J.Material Chem 14(14)

      ページ: 2009-2105

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 細菌を利用したナノ磁気微粒子の生産2004

    • 著者名/発表者名
      田中剛, 松永是
    • 雑誌名

      応用磁気 28(5)

      ページ: 675-679

    • NAID

      110002809788

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and preparation of pyrrole-based spin-polarized donors2003

    • 著者名/発表者名
      J.Nakazaki 他6名
    • 雑誌名

      J.Mater Chem. 13

      ページ: 1011-1022

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design and preparation of pyrrole-based spin-polarized Donors2003

    • 著者名/発表者名
      J.Nakazaki, 6
    • 雑誌名

      J. Mater Chem. 13

      ページ: 1011-1022

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Carbon-Based Magnetism2006

    • 著者名/発表者名
      T.Sugawara, M.M.Matsushita
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Elsevier
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Carbon-Based Magnetism2006

    • 著者名/発表者名
      菅原正, 松下未知雄
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Localized Spins Exchange-Coupled with Itinerant Electron in Organic π-Electronic System, 'Carbon-Based Magnetism'(T.Makarova, F.Palacia, Ed), 1-22.2006

    • 著者名/発表者名
      菅原正, 松下未知雄
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 発明の名称「二次電池用活物質及び二次電池」2006

    • 発明者名
      菅原正, 松下未知雄ほか3名
    • 権利者名
      東京大学, デンソー
    • 産業財産権番号
      2006-292777
    • 出願年月日
      2006-10-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中崎城太郎, 菅原正ほか5名: "Design of Spin-Polarized Molecular Wire as a Prototypal Unimolecular Quantum Spin Device"Internet Electronic Journal of Molecular Design. 2. 112-127 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中崎城太郎, 菅原正ほか5名: "Design and preparation of pyrrole-based spin-polarized donors"Journal of Materials Chemistry. 13. 1011-1022 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 原田弦太, 菅原正ほか3名: "A novel TTF-based donor carrying four nitronyl nitroxides"Tetrahedron Letters. 44. 4415-4418 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 高倉克人, 豊田太郎, 菅原正: "A Novel System of Self-Reproducing of Giant Vesicles"Journal of the American Chemical Society. 125. 8134-8140 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 高須勲, 泉岡明, 菅原正: "Observation of Quantum Paraelectricity in an Intermolecular Ionic Hydrogen-Bonded Crystal of a Squaric Acid Derivative"The Journal of Physical Chemistry. A108(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 菅原正: "有機π配位子による金ナノ粒子の機能化とネットワーク化"有機合成化学協会誌. 62(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 菅原正: "「分子ナノテクノロジー」金ナノ粒子ネットワークで回路をつくる"丸善出版(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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