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ナノリンク分子の高バイアス不安定性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18041008
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

酒井 明  京都大学, 工学研究科, 教授 (80143543)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2006年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード単分子接合 / 高バイアス破断 / 電流-電圧特性 / ベンゼンジチオール(BDT) / ビピリジン(BPY) / 機械制御破断接合(MCBJ) / ナノリンク分子 / MCBJ / BDT / コンダクタンス / 分子架橋
研究概要

本研究は1個の分子を金属電極間に架橋させた「ナノリンク分子」を形成し,その高バイアス/高電流下における不安定化現象を実験的に考究するとともに,破断電圧/電流のデータベースを構築することを目的としている.平成19年度は18年度に行ったベンゼンジチオール(BDT)単分子架橋の実験をビピリジン(BPY)に拡張し,コンダクタンスやI-V特性,および破断,に関して以下の成果を得た.
1.室温でMCBJの金電極にBPY単分子を架橋し,そのコンダクタンス測定を行った.BPYはBDTよりも安定な架橋を得る頻度が少なく,コンダクタンスヒストグラムもそれほど明瞭なピークを示さない.0.01GO付近にブロードなピークが観測され,この値は従来報告されているBPY単分子のコンダクタンスの実験値とほぼ一致していることから,この0.01GO状態がBPY単分子の架橋状態に対応していると推定される.
2.接合が0.01GO状態に達した時に,接合状態を保持したままバイス電圧をスイープしてI-V測定を行った.I-V曲線はBDTのI-V曲線とは少し形状が異なり,3次関数では記述できない.またBDTの0.01GO状態の場合よりも低い電圧で電流が立ち上がる傾向を示している.
3.首都大学東京の杉浦先生から試料を提供いただいて,数種類のポルフィリン分子のコンダクタンス測定を行った.コンダクタンスプラトーは時折観測されるもののヒストグラムに明瞭なピークを示すことはない.しかし(0.005〜0.02)GOの範囲に小さな構造が観察され,単分子コンダクタンスに対応している可能性がある.

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Conductance of Si nanowires formed by breaking Si-Si junctions2007

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Iwanari
    • 雑誌名

      Jouranl of Applied Physics 102

      ページ: 114312-114312

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Bias Break of Sn Nanocontacts2007

    • 著者名/発表者名
      Toru Kawakubo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 7596-7598

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of 1GO Plateau Length of Au Contacts at Room Temperature2007

    • 著者名/発表者名
      Ryo Suzuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 3694-3699

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bias-induced local heating in atom-sized metal contacts at 77K2007

    • 著者名/発表者名
      Makusu Tsutsui
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 30

      ページ: 133121-133121

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AC impedance of multi-walled carbon nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Makusu Tsutsui
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 5

      ページ: 12-16

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bias-induced local heating in atom-sized metal contacts at 77 K2007

    • 著者名/発表者名
      Makusu Tsutsui
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 90

      ページ: 133121-133121

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bias-induced local heating in Au atom-sized contacts2006

    • 著者名/発表者名
      Makusu Tsutsui
    • 雑誌名

      Nanotechnology 17

      ページ: 5334-5338

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical breakdown of short multiwalled carbon nanotubes2006

    • 著者名/発表者名
      Makusu Tsutsui
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 100

      ページ: 94302-94302

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Conductance of Atom-sized Zn Contacts2006

    • 著者名/発表者名
      Ryo Suzuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45

      ページ: 7217-7223

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High-conductance states of single benzenedithiol molecules2006

    • 著者名/発表者名
      Makusu Tsutsui
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 89

      ページ: 163111-163111

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Au/BPY/Au単分子接合のコンダクタンスおよびI-V特性2008

    • 著者名/発表者名
      堀口和孝, 筒井真楠, 黒川 修, 酒井 明
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      習志野市
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] I-V characteristics of individual benzenedithiol molecules2007

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Horiguchi, Makusu Tsutsui, Shu Kurokawa, Akira
    • 学会等名
      9th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2007-11-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Au/BDT/Au単分子接合の高バイアス破断2007

    • 著者名/発表者名
      寺前裕美, 筒井真楠, 黒川 修, 酒井 明
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] I-V characteristics and high-bias breakdown of Au/BDT/Au single molecule junctions2007

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Horiguchi, Makusu Tsutsui, Shu Kurokawa, Akira
    • 学会等名
      CREST-Nanolink joint international workshop
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2007-08-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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