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単一分子のスピン依存電気伝導度計測

研究課題

研究課題/領域番号 21656004
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関大阪大学

研究代表者

夛田 博一  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40216974)

研究分担者 山田 亮  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (20343741)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2009年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード有機半導体 / 有機エレクトロニクス / 分子スピントロニクス / スピンバルブ / 単一分子 / プレークジャンクション / ブレークジャンクション
研究概要

現単一有機分子にスピンを注入し,スピンに依存した伝導現象を観察する。強磁性電極に単一分子を架橋し,磁場を印加しながら,電気伝導度を計測し,分子の長さや構造,温度,印加電圧の影響を調べることにより,単一分子へのスピン注入過程と分子内でのスピン輸送に関する知見を得るとともに,磁気抵抗素子としての応用の可能性を探ることを目的とする。
本年度は、以下の課題に関し成果を得た。
1.単一分子の磁気抵抗効果の計測
あらかじめ電子ビームリソグラフィーとリフトオフ法により作製した金のナノギャップ電極をニッケルで電界メッキすることにより、ニッケル電極を用いたブレークジャンクションを行った。ベンゼンジチオール分子を挿入して、室温において磁場を掃引しながら電気抵抗の値を測定すると、抵抗値が大きく変化することが確認できた。分子架橋構造において、磁気抵抗変化を観察した最初の例である。今後は、より長い分子を用いて、スピンの注入に関する実験を行う。
2.OHアンカーを用いた分子架橋構造の作製
これまでは、分子と電極の接続部位には、チオール基が用いられることが多かったが、合成の容易さを考えると、OH基の利用も検討する価値がある。OH基を有する分子を用いて、ブレークジャンクション法により伝導度計測を行ったところ、金電極に対して、確かにOH基によって架橋されていることが確認され、アンカー部の分子設計に広がりを持たせることができた。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Magnetoresistance of single molecular junctions measured by a mechanically controllable break junction method2011

    • 著者名/発表者名
      R.Yamada, M.Noguchi, H.Tada
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 98 ページ: 53110-3

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-organic coaxial nanocables with interfacial charge-transfer layers : electrical conductivity and light-emitting-transistor behavior2010

    • 著者名/発表者名
      J.Kim, A.Watanabe, 他3名 H.Tada, S.Park
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry

      巻: 20 ページ: 1062-1064

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-organic coaxial nanocables with interfacial charge-transfer layers : electrical conductivity and light-emitting-transistor behavior2010

    • 著者名/発表者名
      J.Kim at al.
    • 雑誌名

      J.Mater.Chem. 20

      ページ: 1062-1064

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic structure of hydrogen-terminated silicon surfaces [H-Si(111)] studied by two-photon photoemission2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura, et al.
    • 雑誌名

      Appl.Phys.A 98

      ページ: 735-743

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 分子ナノ技術の現状と戦略2010

    • 著者名/発表者名
      夛田博一
    • 学会等名
      第18回エレクトロニクス基礎研究所公開シンポジウム
    • 発表場所
      大阪電気通信大学(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Carrier Transport in Single Molecular Wires2010

    • 著者名/発表者名
      L.Kei, S.Tanaka, R.Yamada, H.Tada
    • 学会等名
      5th International Meeting on Molecular Electronics
    • 発表場所
      グルノーブル・フランス
    • 年月日
      2010-12-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Charge Transport in Single Oligothiophene Molecular Wires2010

    • 著者名/発表者名
      L.Kei, S.Tanaka, R.Yamada, H.Tada
    • 学会等名
      SSSJ-A3 Foresight Joint Symposium on Nanomaterials and Nanostructures
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-07-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Spin Injection and Transport in Organic Semiconductors2009

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Tada
    • 学会等名
      !O^<th> International Conference on Frontoers of Polymers and Advanced Materials
    • 発表場所
      Santiago de Chile
    • 年月日
      2009-10-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] オリゴチオフェン分子ワイヤーの電気伝導度2009

    • 著者名/発表者名
      山田亮, 他
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-09-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.molectronies.jp

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.molectronics.jp

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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