単電子/正孔トンネルデバイス回路の単一分子内集積化のための分子開発

• 研究課題/領域番号: 22310073
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 田中 彰治 分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 助教 (20192635)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2010年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 分子スケールエレクトロニクス / 単電子トンネル素子 / 単一分子デバイス / 量子エレクトロニクス / マイクロ・ナノデバイス / 巨大分子 / 単分子デバイス / 精密合成 / オリゴマー / オリゴチオフェン / 分子ワイヤー / 分子スイッチ

研究概要

本プロジェクトでは、単電荷(電子/正孔)トンネル素子の単一分子内集積化のための逐次合成手法を開発した。単電荷トンネル素子は、4種の基本部品(クーロン島、トンネル接合、静電接合、ワイヤー)から構成される。そこで、これら根幹部品の候補となる、様々な分子ブロック群を設計・合成した。これら分子部品群から、単電荷トランジスタ、ターンスタイル、ポンプ構造を有する単一巨大モデル分子を構築できることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Universal Temperature Crossover Behavior of Electrical Conductance in a Single Oligothiophene Molecular Wire (2012)
  • 著者名/発表者名: SK. Lee, R. Yamada, S. Tanaka, GS. Chang, Y. Asai and H. Tada
  • 雑誌名: ACS Nano. 巻: 6 号: 6 ページ: 5078-5082
  • DOI: 10.1021/nn3006976
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分子ワイヤーの電荷輸送機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田亮、田中彰治、夛田博一
  • 雑誌名: 表面科学 巻: 32 ページ: 616-621
  • NAID: 10029759690
  • URL: http://dx.doi.org/10.1380/jsssj.32.616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of Electrical Conduction Through Single Oligothiophene Molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: SK. Lee, R. Yamada, H. Tada, and S. Tanaka
  • 雑誌名: Funct. Mater. Lett. 巻: 3 号: 04 ページ: 245-248
  • DOI: 10.1142/s1793604710001470
  • 査読あり
• [学会発表] エレクトロスプレー蒸着法を用いた直鎖オリゴチオフェンのSTMによる単一分子計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎光徳,小暮勇太,横山崇,田中彰治,青島国広
  • 学会等名: 日本物理学会第68年次大会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] 単電荷トンネル素子の単分子内集積化のための合成ブロック群の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中彰治
  • 学会等名: 第23回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] 三端子型単電荷トンネルデバイスの単分子内集積化のための合成設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中彰治
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Temperature Dependent Charge Transport Mechanisms in Single Oligothiophene Molecule (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee See Kei, Ryo Yamada, Shoji Tanaka, Hirokazu Tada
  • 学会等名: China-Japan Joint Symposium on Current and Future Molecular Electronics
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] 単電子トンネルデバイスのためのナノ接合系の分子設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中彰治
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 電子伝導ワイヤー部位と発光部位を有するπ共役有機超分子の合成と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川泰嗣, 酒巻大輔, 笛野博之, 伊藤彰浩, 田中一義, 田中彰治, 阿部幸浩, 佐藤万紀, 小松陽子, 和田恭雄
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 有機単電子トンネルデバイスのための分子内電子接合用モジュールの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中彰治
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 有機単電子トンネルデバイスのための分子内電子接合用モジュールの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中彰治
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 単電荷トンネル素子の単分子内集積化のための合成ブロック群の開発
  • 著者名/発表者名: 田中彰治
  • 学会等名: 第２３回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都府）