• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

応力による単分子接合物性の能動的制御および新規機能探索

研究課題

研究課題/領域番号 17J00102
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能物性化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

岩根 まどか  東京工業大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード単分子接合 / 応力 / 電気伝導度 / 応答性 / 面内方向 / 電気伝導度の応答性
研究実績の概要

本研究では、単分子接合に対して面直(Z)方向だけでなく面内(X)方向にも応力を加えながら金属-分子界面の構造変化を誘起し、その際の単分子接合の電気伝導度の計測を行った。単分子接合は走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて作製した。実験では、STM 探針を面内方向にも移動することで単分子接合に多方向から応力を与えるシステムを用いて、電気伝導度計測を行った。電極としてAuを用いた。昨年度はAuとAu-N結合を形成する4,4’‐ビピリジン(BPY)、1,4-ベンゼンジアミン(BDA)を用いて計測を行った。今年度も引き続き、他の分子を用いて同様の計測を行った。具体的には、AuとAu-N結合を形成する1,4-ブタンジアミン(C4DA)、AuとAu-S結合を形成する1,4-ベンゼンジチオール(BDT)、1,4-ブタンジチオール(C4DT)、AuとAu-π結合を形成するフラーレン(C60)も用いた。STM探針をX及びZ方向に500Hzの速度で周期的に振動させると、単分子接合の電気伝導度が変化した。電気伝導度の時間依存性について高速フーリエ変換(FFT)を行い、伝導度の平均値で規格化し、周波数との関係をヒストグラムとして表現すると、500Hzにピークが現れた。500Hzでのピークの高さは、応力印加時での伝導度の最大値と最小値の差を伝導度の平均値で規格化した値に比例している。Z、 X方向それぞれについて500Hzでのピークの高さと探針の振幅の関係から、各単分子接合の電気伝導度の探針振動に対する応答性を評価した。X方向での応答性は、 BPY, BDA, C4DA>BDT, C4DT, C60の順に大きかった。Z方向での応答性はBPY>BDA, C4DA, C4DT>BDT, C60の順に大きかった。このように、電気伝導度の応答性が振動方向、Auとの結合様式によって異なることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Controlling Stacking Order and Charge Transport in pi-Stacks of Aromatic Molecules Based on Surface Assembly2018

    • 著者名/発表者名
      M. Iwane, T. Tada, T. Osuga, T. Murase, M. Fujita, T. Nishino, M. Kiguchi, S. Fujii
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 54 号: 88 ページ: 12443-12446

    • DOI

      10.1039/c8cc06430j

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electronic Properties of Single-Atom and -Molecule Junctions2018

    • 著者名/発表者名
      Aiba Akira、Iwane Madoka、Fujii Shintaro、Kiguchi Manabu
    • 雑誌名

      ChemElectroChem

      巻: 5 号: 18 ページ: 2507-2507

    • DOI

      10.1002/celc.201801039

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ruthenium Tris-bipyridine Single-Molecule Junctions with Multiple Joint Configurations2018

    • 著者名/発表者名
      Komoto Yuuki、Yamazaki Yasuomi、Tamaki Yusuke、Iwane Madoka、Nishino Tomoaki、Ishitani Osamu、Kiguchi Manabu、Fujii Shintaro
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: - 号: 10 ページ: 1297-1301

    • DOI

      10.1002/asia.201800166

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Enhanced Raman Scattering in Molecular Junctions2017

    • 著者名/発表者名
      M. Iwane, S. Fujii, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 17 号: 8 ページ: 1901-1901

    • DOI

      10.3390/s17081901

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular diode studies based on a highly sensitive measurement technique2017

    • 著者名/発表者名
      M. Iwane, S. Fujii, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 17 号: 5 ページ: 956-956

    • DOI

      10.3390/s17050956

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 表面に吸着したπスタック分子の積層構造及び伝導特性の制御2019

    • 著者名/発表者名
      岩根まどか, 藤井慎太郎, 木口学
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] スマネン誘導体を用いた高い伝導性と安定性をあわせもつ単分子接合の作製2018

    • 著者名/発表者名
      岩根まどか, 藤井慎太郎, 木口学, 古川俊輔, 斎藤雅一
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Single-Molecule Electron Transport Properties of Sumanene Derivatives with Phosphine Sulfide Anchoring Groups2018

    • 著者名/発表者名
      Iwane Madoka, Shintaro Fujii, Manabu Kiguchi, Shunsuke Furukawa, Masaichi Saito
    • 学会等名
      the 34th European Conference on Surface Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スマネン誘導体を用いた単分子接合の電子伝導特性2018

    • 著者名/発表者名
      岩根まどか, 藤井慎太郎, 木口学, 古川俊輔, 斎藤雅一
    • 学会等名
      日本表面科学会第3回関東支部講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 単一スマネン誘導体分子の電子伝導特性の解明2018

    • 著者名/発表者名
      岩根まどか, 藤井慎太郎, 木口 学, 古川 俊輔, 斎藤雅一
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi