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分子ナノアレイ界面の創製と機能発現

研究課題

研究課題/領域番号 16074215
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関中央大学

研究代表者

芳賀 正明  中央大学, 理工学部, 教授 (70115723)

研究分担者 小林 克彰  中央大学, 理工学部, 助教 (30433874)
豊 智奈  中央大学, 理工学部, 助手 (00365884)
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
2007年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2006年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2005年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード表面錯体 / 分子ナノアレイ / 光・電子機能 / 自己組織化 / 積層膜 / DNAナノワイヤ / メモリ効果 / DNAワイヤ / 自己組織化膜 / コンビナトリアル化学 / 分子アレイ / 分子ナノテクノロジー / DNA / ルテニウム錯体 / ナノワイヤ / ホスホン酸基 / インターカレーター
研究概要

我々は,表面の配位空間として"点","線"、"面"の構造をレドックス活性な分子ユニットを利用して構築し、これらの構造の特性を活かした新しい光・電子機能の発現を目指した。最終年度にあたる本年度は表面での分子配向の制御による表面での分極を外場でコントロールすることを利用した分子メモリ機能およびパターン基板への分子の選択吸着とDNAナノ配線について検討した。表面に自己組織化した分子の配向を制御するために、表面に多点吸着できるアンカー基として2個あるいは4個のホスホン酸基をもつ三座配位子LP (2個の場合)およびXP (4個の場合)を合成し、それらのアンカー基をもつ一連の金属錯体ユニット、単核錯体[Ru(XP)2], [Ru(XP)(tpy)], [Ru(XP)(btpb)],二核錯体[M2(XP)2(btpb)]および三核錯体[M3(LP)3(〓pb)] (M= Ru or Os; btpb=1, 4-ビス(2, 2' : 6' , 2'-ターピリジル)ベンゼン, 〓pb = 1, 3, 5-トリス(2, 2' : 6' , 2' -ターピリジル)ベンゼン)を合成した。垂直配向したルテニウム錯体[Ru(XP)(btpb)]および[Ru2(XP)2(btpb)]を固定した修飾ITO電極にRu(II)->Ru(III)が起こる正電位パルスを与えた後ではカソード光過渡電流が観測されるが、負電位パルスでは逆にアノード光過渡電流が観測された。このように、最初に印加する電位パルスに依存して観測される光過渡電流の方向が逆転するメモリ効果が観測された。しかし,平面配向する三核錯体[Ru3(LP)3(〓pb)]では電位パルスを印加してもカソード電流は観測されないことがわかった。電解質濃度や溶媒の影響を受けること、流れる電気量が電子移動の場合に比べて100倍以上小さいことから、表面分極によるキャパシタンスの変化がメモリ効果に寄与していることが示唆された。この現象は垂直配向させた分子を利用した電位パルスによる書き込み、光電流による情報の読み出しとして分子メモリとしての応用が期待される。また、垂直配向分子をAu/Si02パターン基板上に選択吸着させた後に、上部にDNAインターカレーター部位を持たせることでDNA配線を行うことが可能となった。

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (16件) 図書 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Electrochemical and Photoelectrochemical Study on Exfoliated Nb3O8 Nanosheet2008

    • 著者名/発表者名
      K. Akatsuka, G. Takanashi, Y. Ebina. M, Haga, T. Sasaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem, Solids

      ページ: 1288-1291

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical and Photoelectrochemical Study on Exfoliated Nb3O8 Nanosheet2008

    • 著者名/発表者名
      K. Akatsuka, G. Takanashi, Y. Ebina, M. Haga, T. Sasaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Solid

      ページ: 1288-1291

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrochemical and Photoelectrochemical Study on Exfoliated Nb_3O_8 Nanosheet2008

    • 著者名/発表者名
      K., Akatsuka・G., Takanashi・Y., Ebina・M., Haga・T., Sasaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Solids (In press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Functions of Surface Nanomaterials Based on Multilayered or Nanoarrayed Assembly of Metal Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      M. Haga, K. Kobayashi, K. Terada.
    • 雑誌名

      Coord. Chem. Rev. 251

      ページ: 2688-2701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses, characterization, and photo-hydrogen-evolving properties of tris(2, 2-bipyridine) ruthenium(II) derivatives tethered to a cis-Pt(II)Cl2 unit2007

    • 著者名/発表者名
      H, Ozawa, Y. Yokoyama, M. Haga, K. Sakai
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      ページ: 1197-1206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoelectrochemical Properties of Alternating Multilayer Films Composed of Tilania Nanosheets and Zn Porphyrin2007

    • 著者名/発表者名
      K. Akatsuka, Y. Ebina, M. Muramatsu, T. Sato, H. Hester, D. Kumaresan, R. H. Schmehl, T. Sasaki, M. Haga
    • 雑誌名

      Langmuir

      ページ: 6730-6736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Functions of Surface Nanomaterials Based on Multilayered or Nanoarrayed Assembly of Metal Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      M. Haga, K. Kobayashi., K. Terada
    • 雑誌名

      Coord. Chem. Rev. 251

      ページ: 2688-2701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Syntheses, characterization, and photo-hydrogen-evolving properties of tris(2, 2-bipyridine) ruthenium(II) derivatives tethered to a cis-Pt (II)C12 unit2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ozawa, Y. Yokoyama, M. Haga, K. Sakai
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      ページ: 1197-1206

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photoelectrochemical Properties of Alternaling Multilayer Films Composed of Titania Nanosheets and Zn Porphyrin2007

    • 著者名/発表者名
      K. Akatsuka, Y. Ebina. M. Muramatsu, T. Sato. H. Hester. D. Kumaresan. R. H. Schmehl, T. Sasaki, M. Haga
    • 雑誌名

      Langmuir

      ページ: 6730-6736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication and Functions of Surface Nanomaterials Based on Multilayered or Nanoarrayed Assembly of Metal Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      M., Haga・K., Kobayshi・K., Terada,
    • 雑誌名

      Coord. Chem. Rev. 251巻

      ページ: 2688-2701

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Syntheses, characterization, and photo-hydrogen-evolving properties of tris(2,2-bipyridine)ruthenium(II) derivatives tethered to a cis-Pt(II)Cl_2 unit2007

    • 著者名/発表者名
      H., Ozawa・Y., Yokoyama・M., Haga・K., Sakai
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      ページ: 1197-1206

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoelectrochemical Properties of Alternating Multilayer Films Composed of Titania Nanosheets and Zn Porphyrin2007

    • 著者名/発表者名
      K., Akatsuka・Y., Ebina・M., Muramatsu・T., Sato・H., Hester・D., Kumaresan・R. H., Schmehl・T., Sasaki・M., Haga
    • 雑誌名

      Langmuir

      ページ: 6730-6736

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Phosphorescent Iridium Complexes Containing Both Tridentate Bis(benzimidazolyl)-benzene or -pyridine and Bidentate Phenylpyridine2006

    • 著者名/発表者名
      S.Obara, M.Itabashi, F.Okuda, S.Tamaki, Y.Tanabe, Y.et al.
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 45

      ページ: 8907-8921

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A tris(2, 2'-bipyridine)ruthenium( II )derivative tethered to a cis-PtCl_2(amine)_2 moiety : syntheses、spectroscopic properties2006

    • 著者名/発表者名
      K.Sakai, H.Ozawa, H.Yamada, M.Haga et al.
    • 雑誌名

      Dalton Trans

      ページ: 3300-3305

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Visible Light-Induced Electron Transfers in Titania Nanosheet and Mesoporous Silica Integrated Films2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yui, T.Tsuchino, K.Akatsuka, T.Hattori, M.Haga, et al.
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn. 79

      ページ: 386-396

    • NAID

      10017309903

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Point-to-point capture of DNA with the aid of intercalation by immobilized rod-shaped Ru complexes at solid surface towards nanowiring2006

    • 著者名/発表者名
      M.Haga, M.Ohta, H.Machida, M.Chikira, N.Tonegawa
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 499

      ページ: 201-206

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Photo-Hydrogen-Evolving Molecular Device Driving Visible-Light-Induced EDTA-Reduction of Water into Molecular Hydrogen2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ozawa, M.Haga, K.Sakai
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 4926-4927

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Humidity-Sensitive Electrical Conductivity of a Langmuir-Blodgett Film of Titania Nanosheets2006

    • 著者名/発表者名
      K.Saruwatari, H.Sato, T.Kogure, K.Akatsuka, M.Haga, et al.
    • 雑誌名

      Langmuir 22

      ページ: 10066-10071

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Point-to-point capture of DNA with the aid of intercalation by immobilized rod-shaped Ru complexes at solidsurface towards nanowiring2006

    • 著者名/発表者名
      M.Haga, M.Ohta, H.Machida, M.Chikira et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films. 499

      ページ: 201-206

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical Conductivity of Lambda DNA-Pd Wire2005

    • 著者名/発表者名
      M.Hosogi, G.Hashiguchi, M.Haga, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys 44

    • NAID

      10016681484

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Syntheses and Properties of Emissive Iridium(III) Complexes with Tridentate Benzimidazole Derivatives2005

    • 著者名/発表者名
      T.Yutaka, S.Obara, S.Ogawa, et al.
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 44

      ページ: 4737-4746

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Point-to-point capturing of DNA with the aid of intercalation by immobilized rod-shaped Ru complexes at solid surface towards nanowiring2005

    • 著者名/発表者名
      Masa-aki Haga, Mitsuru Ohata, et al.
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 印刷中

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Architecture and Function of Multilayered Metal Complexes on Surface2005

    • 著者名/発表者名
      Masa-aki Haga
    • 雑誌名

      Kobunshi 54・2

      ページ: 74-78

    • NAID

      10014320195

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Inorganic Nanosheets as a Novel Component for Alternating Layer-by-Layer Nanofabrication2007

    • 著者名/発表者名
      M., Haga・T., Sato・N., Sato・Y., Ebina・T., Sasaki
    • 学会等名
      3rd Internatinal Symposium on Chemistry of Coordination Space
    • 発表場所
      淡路夢舞台(淡路)
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ITO電極上に配向制御されたレドックス活性錯体膜の光スイッチング機能2007

    • 著者名/発表者名
      寺田恵一、小林克彰、芳賀正明
    • 学会等名
      第53回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 発表場所
      神戸大(神戸)
    • 年月日
      2007-11-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Photoelectrochemical Devices Based on Heterolayered Inorganic Nanosheets Bearing Potential Gradients2007

    • 著者名/発表者名
      M., Haga・S., Ogawa・K., Shinozaki・K., Nozaki
    • 学会等名
      2007 Korea-Japan Symposium onFrontier Photoscience
    • 発表場所
      Gyeongju(Korea)
    • 年月日
      2007-11-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] トランス位に Ir-C結合を有する[Ir(N^C^N)2]+型錯体の合成と光物性2007

    • 著者名/発表者名
      芦澤美佐・山縣悠介・小林克彰・野崎浩一・奥田文雄・芳賀正明
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋)
    • 年月日
      2007-09-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ピリミジン基を架橋部位とするビス三座配位子を有するプロトン応答性2核Ru錯体の合成ど性質2007

    • 著者名/発表者名
      小林 克彰・石久保 雅道・小菅 啓子・寺田 恵一・芳賀 正明
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋)
    • 年月日
      2007-09-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Au/SiO2パターン基板への選択的分子修飾と機能化2007

    • 著者名/発表者名
      小林克彰・戸川伸明・舎川直哉, 筒井謙・和田恭雄・芳賀正明
    • 学会等名
      第60回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      信州大学(松本)
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Langmuir-Blodgett法を用いた大型チタニアナノシートの高品位累積2007

    • 著者名/発表者名
      赤塚 公章・海老名 保男・芳賀 正明・佐々木 高義
    • 学会等名
      第60回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      信州大学(松本)
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 無機酸化物ナノシート被膜シリカ微粒子と金属錯体による光電変換膜の作製2007

    • 著者名/発表者名
      高橋義政・海老名保男・佐々木高義・芳賀正明
    • 学会等名
      第60回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      信州大学(松本)
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 電気化学を用いた電極からの分子の組み上げ2007

    • 著者名/発表者名
      芳賀正明, 小林克彰, 寺田恵一, 和田恭雄, 筒井謙, 石田敬雄
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学(札幌)
    • 年月日
      2007-09-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 三座配位子へのベンズオキサゾールおよびベンズチアゾール環の導入によるイリジウム錯体の発光特性変化2007

    • 著者名/発表者名
      坂部映好、小原慎也、野崎浩一、奥田文雄、芳賀正明
    • 学会等名
      第20回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      舞子ヴィラ (神戸)
    • 年月日
      2007-08-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾール基を含む三座(N^C^N')型Ir錯体の合成と光物性2007

    • 著者名/発表者名
      芦澤美佐、小林克彰、野崎浩一、奥田文雄、芳賀正明
    • 学会等名
      第20回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      舞子ヴィラ (神戸)
    • 年月日
      2007-08-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of DNA Templated Molecular Nanowire and its Functions2007

    • 著者名/発表者名
      K., Kobayashi・S., Fuji・N., Tonegawa・N., Togawa・M., Haga
    • 学会等名
      1st Asian Conference on Coordination Chenistry
    • 発表場所
      分子研コンファレンスセンター(岡崎)
    • 年月日
      2007-08-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Inorganic Supramolecular Assembly of Redox-active Ru Complexes on Solid Surface Toward Molecular Devices2007

    • 著者名/発表者名
      M., Haga・M., Sannodo・K., Terada・K., Kobayashi
    • 学会等名
      1st Asian Conference on Coordination Chenistry
    • 発表場所
      分子研コンファレンスセンター(岡崎)
    • 年月日
      2007-08-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Proton-induced Switching of luminescent Properties in Two Isomeric Iridium Complexes with Bis(benzimidazolyl)pyridine and-benzene Derivatives2007

    • 著者名/発表者名
      M., Haga・S., Ogawa・K., Shinozaki・K., Nozaki
    • 学会等名
      17th International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds
    • 発表場所
      Dublin(Ireland)
    • 年月日
      2007-06-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 表面でのナノ構造構築と機能発現2007

    • 著者名/発表者名
      芳賀正明
    • 学会等名
      分子研シンポジウム2007
    • 発表場所
      分子科学研究所(岡崎)
    • 年月日
      2007-06-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] DNA Templated Nanowiring by Metal DNA-Intercalators on Solid Surface2007

    • 著者名/発表者名
      M. Haga
    • 学会等名
      Gordon Research Conference (Chemistry of Supramolecules & Assemblies)
    • 発表場所
      II Ciocco (Italy)
    • 年月日
      2007-05-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Inorganic Chromotropism, Edited by Y. Fukuda2007

    • 著者名/発表者名
      M. Haga(分担)
    • 総ページ数
      374
    • 出版者
      Kodansha-Springer
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Inorganic Chromotropism, Edited by Y. Fukuda,2007

    • 著者名/発表者名
      M., Haga(分担)
    • 出版者
      Kodansha-Springer
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 有機エレクトロニクスにおける分子配向技術2007

    • 著者名/発表者名
      芳賀正明、小林克彰(分担)
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Nano Redox Sites - Nano-Space Control and Its Applications (Edited by T. Hirao)2006

    • 著者名/発表者名
      M.Haga
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Nano Redox Sites - Nano-Space Control and Its Applications2006

    • 著者名/発表者名
      M.Haga
    • 出版者
      Springer,(印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Trends in Molecular Electrochemistry(Chapter 10)2004

    • 著者名/発表者名
      Masa-aki Haga
    • 総ページ数
      552
    • 出版者
      Fontis Media/Marcel Dekker
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 金属錯体化合物、電子素子、デバイス、電子素子の駆動方法2006

    • 発明者名
      芳賀正明, 寺田恵一
    • 権利者名
      学校法人中央大学
    • 産業財産権番号
      2006-243461
    • 出願年月日
      2006-09-07
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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