ジアリールエテン-金微粒子複合系での電導性光スイッチング

• 研究課題/領域番号: 19685013
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 京都大学 (2008-2010); 九州大学 (2007)
• 研究代表者: 松田 建児 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80262145)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円); 2010年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2009年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2008年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2007年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 分子素子 / 光スイッチ / 金微粒子 / 電導性 / フォトクロミズム / 分子コンダクタンス / 交換相互作用 / ニトロキシドラジカル / 分子デバイス

研究概要

ギャップ間隔5μmの金のくし型電極上にベンゾチオフェンジアリールエテン-金属微粒子ネットワーク構造を構築した。紫外光を照射すると、コンダクタンスが上昇し、可視光を照射するとコンダクタンスが減少する様子が確認され、25倍の完全に可逆な光によるコンダクタンスの変化が観測された。チオフェン環の2位でエテン部位と結合したジアリールエテンでは、スイッチング方向の逆転が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] π-Conjugation of Two Nitronyl Nitroxides-Attached Diarylethenes (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yokojima, et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 巻: 115(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembly and Aggregate-Induced Enhanced Emission of Amphiphilic Fluorescence Dyes in Water and in the Solid State (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Hirose, et al.
  • 雑誌名: Chem.Asian J. 巻: 6 ページ: 1057-1063
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Photoresponsive Single ElectronTransistor Prepared from OligothiopheneMolecules and Gold Nanoparticles in aNanogap Electrode (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yamaguchi, T.Terui, Y.Noguchi, R.Ueda, K.Nasu, A.Otomo, K.Matsuda
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett 96 ページ: 103117-103117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the β Value of thePhenylene Unit by Probing ExchangeInteraction between Two Nitroxides (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Higashiguchi, K.Yumoto, K.Matsuda
  • 雑誌名: Org.Lett 12 ページ: 5284-5286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the β Value of the Phenylene Unit by Probing Exchange Interaction between Two Nitroxides (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Higashiguchi, et al.
  • 雑誌名: Org.Lett. 巻: 12 ページ: 5284-5286
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Photoresponsive Single Electron Transistor Prepared from Oligothiophene Molecules and Gold Nanoparticles in a Nanogap Electrode (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, T. Terui, Y. Noguchi, R. Ueda, K. Nasu, A. Otomo, K. Matsuda
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 96,(11) ページ: 103117-103117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo- and Electrochromic Switching ofDiarylethene-Gold Nanoparticle Network onInterdigitated Electrodes (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamaguchi, K.Matsuda
  • 雑誌名: Chem.Lett 38 ページ: 946-947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo- and Electrochromic Switching of Diarylethene-Gold Nanoparticle Network on Interdigitated Electrodes (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamaguchi, et al.
  • 雑誌名: Chem.Lett. 38 ページ: 946-947
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Photoresponsive Single Electron Transistor Prepared from Oligothiophene Molecules and Gold Nanonarticles in a Nanogap Electrode (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamaguchi, et al.
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Percolation-type PhotoswitchingBehavior in Conductance ofDiarylethene-Silver Nanoparticle Network (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Sakano, H.Yamaguchi, N.Tanifuji, M.Irie, K.Matsuda
  • 雑誌名: Chem.Lett 37 ページ: 634-635
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance Photoswitching ofDiarylethene-Gold Nanoparticle NetworkInduced by Photochromic Reaction (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuda, H.Yamaguchi, T.Sakano, M.Ikeda, N.Tanifuji, M.Irie
  • 雑誌名: J.Phys.Chem. 112 ページ: 17005-17010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance Photoswitching of Diarylethene-Gold Nanoparticle Network Induced by Photochromic Reaction (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuda, H. Yamaguchi, T. Sakano, M. Ikeda, N. Tanifuji, M. Irie
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 112,(43) ページ: 17005-17010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Percolation-type Photoswitching Behavior in Conductance of Diarylethene-Silver Nanoparticle Network (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sakano, et al.
  • 雑誌名: Chem. Lett. 37 ページ: 634-635
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance Photoswitching of Diarylethene-Gold Nanoparticle Network Induced by Photochromic Reaction (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuda, et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 112 ページ: 17005-17010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature-Light Dual Control of Clouding Behavior of an Oligo(ethylene glycol)-Diarylethene Hybrid System (2008)
  • 著者名/発表者名: T, Hirose, et. al.
  • 雑誌名: Adv. Mater. 20(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoswitching of Conductance ofDiarylethene-Au Nanoparticle Network (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Ikeda, N.Tanifuji, H.Yamaguchi, M.Irie, K.Matsuda
  • 雑誌名: Chem.Commun ページ: 1355-1357
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoswitching of Conductance of Diarylethene-Au Nanoparticle Network (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ikeda, N. Tanifuji, H. Yamaguchi, M. Irie, K. Matsuda
  • 雑誌名: Chem. Commun. 13 ページ: 1355-1357
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoswitching of conductance of diarylethene-Au nanoparticlenetwork (2007)
  • 著者名/発表者名: M, Ikeda, et. al.
  • 雑誌名: Chem. Commun 2007 ページ: 1355-1357
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoswitching of Solvatochromism Using Diarylethenes with 2,5-Disubstituted 3-Thieny1 Unit (2007)
  • 著者名/発表者名: N, Tanifuji, et. al.
  • 雑誌名: Chem. Lett. 36 ページ: 1232-1233
  • 査読あり
• [学会発表] 構造色バルーンの溶媒応答性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東口顕士
  • 学会等名: 2010年光化学討論会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] フォトクロミック分子-金属微粒子複合系でのコンダクタンス光スイッチング (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田建児
  • 学会等名: 日本化学会新領域研究グループ「低次元無機-有機複合系の光化学」第3回研究講演会
  • 発表場所: 日本化学会 化学会館(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Photochromic Molecules for Switching Units (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Matsuda
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Atomic Technologies
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] ジアリールエテン・金ナノ粒子複合系における単一電子トランジスタの光応答挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口英裕
  • 学会等名: 第20回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 桐生市
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] Photochromic Molecules as a Switching Unit for Molecular Optoelectronics (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenji Matsuda
  • 学会等名: 8th International Conference on Nano-Molecular Electronics
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2008-12-17
• [学会発表] Photoswitching of Conductance ofDiarylethene-Au Nanoparticle Network (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuda
  • 学会等名: 12th IUPAC International Symposium onMacroMolecular Complexes Fukuoka
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 2007-08-29
• [学会発表] Photochromic Diarylethene as anInformation Processing Unit: Magnetic andElectric Switching (2007)
  • 著者名/発表者名: K.Matsuda
  • 学会等名: The 12th International Symposium on NovelAromatic Compounds
  • 発表場所: Awaji Island, Japan
  • 年月日: 2007-07-24
• [学会発表] Photochromic Diarylethene as an Information Processing Unit: Magnetic and Electric Switching (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuda
  • 学会等名: The 12th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-12)
  • 発表場所: Awaji Island, Japan
  • 年月日: 2007-07-24
• [学会発表] Information Processing using Photochromic Spin Couplers (2007)
  • 著者名/発表者名: K, Matsuda
  • 学会等名: The European Materials Research Society(E-MRS) 2007 spring meeting
  • 発表場所: ストラトブール、フランス
• [図書] 電子スピンサイエンス 8 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田建児
  • 出版者: スピン交換相互作用の光スイッチング
• [図書] ケミカルエンジニアリング 54 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東口顕士、松田建児
  • 出版者: 有機機能分子と光分子エレクトロニクス
• [図書] 有機機能分子と光分子エレクトロニクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 東口顕士、松田建児
  • 出版者: ケミカルエンジニアリング
• [図書] 機能材料 28 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松田建児、山口英裕、谷藤尚貴
  • 出版者: 情報伝達ユニットとしてのフォトクロミックジアリールエテン