単原子接点・単分子架橋の高周波伝導特性の研究

• 研究課題/領域番号: 23310067
• 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: ナノ構造科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 酒井 明 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80143543)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2011年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
• キーワード: 単原子接点・単分子架橋 / 交流伝導 / ナノコンタクト / ナノ材料 / 原子サイズ接点 / 高周波伝導 / 金属単原子接点 / コンダクタンス

研究概要

1個の金原子あるいは1個のBDT分子で電極が接続された単原子接点・単分子架橋の高周波における伝導特性を実験的に解明した．接合破断法を用いて金の単原子接点・BDT単分子架橋を作製し，これをネットワークアナライザに接続して接合の周波数特性を1GHzまで測定した．BDT単分子架橋のアドミッタンスの虚部および金単原子接点のS21パラメータの位相はともにほぼ0であり，周波数特性は平坦であった．この結果は，金の単原子接点・BDT単分子架橋がRF領域まで純抵抗として振舞うことを示している．

研究成果

• [雑誌論文] Molecular dynamics simulation of the break of magnesium nanowires (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Takahashi, S. Kurokawa, and A. Sakai
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi B 巻: (to be published) 号: 7 ページ: 1363-1371
  • DOI: 10.1002/pssb.201350245
  • NAID: 120005666190
  • 年月日: 2014-05-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance of Au/1,4-benzenedicarbothioamide/Au molecular junctions : a proposal for a potential linker (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sagisaka, S. Kurokawa, A. Sakai, K. -i. Yamashita, M. Taguchi, M. S. Asano, and K. -i. Sugiura
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 113,595-596C ページ: 167-170
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2014.01.054
  • NAID: 120005411440
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics simulation of the break of magnesium nanowires (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Takahashi, S. Kurokawa, and A. Sakai
  • 雑誌名: Physica Status Solidi B 巻: 印刷中
  • NAID: 120005666190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Conductance of Cd and Ti Single-Atom Contacts at Room Temperature (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Horiuchi, A. Takahashi, S. Kurokawa, and A. Sakai
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 印刷中
  • NAID: 130004438862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron transport through Ni/1,4-benzenedithiol/Ni single-molecule junctions under magnetic field (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Horiguchi, T. Sagisaka, S. Kurokawa, and A. Sakai
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 113,144313 号: 14 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1063/1.4800530
  • NAID: 120005244664
  • 査読あり
• [雑誌論文] Admittance of Au/1,4-benzenedithiol/Au single-molecule junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yamauchi, S. Kurokawa, and A. Sakai
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 101(25), 253510 号: 25 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1063/1.4772642
  • NAID: 120005173477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of atom-sized contacts of Mg and Mg alloys at room temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Takahashi, S. Kurokawa and A. Sakai
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi A 巻: 209 号: 11 ページ: 2151-2156
  • DOI: 10.1002/pssa.201228190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance of atom-sized contacts of transition metals at room temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Y Moriguchi, K. Yamauchi, S. Kurokawa, and A. Sakai
  • 雑誌名: Surf. Sci. 巻: 606 号: 11-12 ページ: 928-932
  • DOI: 10.1016/j.susc.2012.02.009
  • NAID: 120004025605
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance of Atom-Sized Contacts of Indium (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kuwata, S. Kurokawa, and A. Sakai
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 9 ページ: 85-89
  • DOI: 10.1380/ejssnt.2011.85
  • NAID: 130004439264
  • ISSN: 1348-0391
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Conductance of Cd and Ti Single-Atom Contacts at Room Temperature
  • 著者名/発表者名: T. Horiuchi, A. Takahashi, S. Kurokawa, and A. Sakai
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotech. 巻: (to be published)
  • NAID: 130004438862
  • URL: http://www.sssj.org/ejssnt/
  • 査読あり
• [学会発表] Au原子サイズ接点の高周波特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井明
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 平塚市
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Au単原子接点の高周波伝導特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青山将大
  • 学会等名: 第33回日本表面科学会学術講演
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2013-11-27
• [学会発表] Single-atom conductance of some HCP metals (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Sakai
  • 学会等名: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures and 21st International Colloquium on Scanning Probe Microscopy, ACSIN-12 & ICSPM21
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2013-11-08
• [学会発表] Yの単原子コンダクタンス (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井明
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島市
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] Ni原子サイズ接点のコンダクタンス分布の温度依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井明
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Ni原子サイズ接点のコンダクタンス分布の温度依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森口裕磨
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 東広島
• [学会発表] HCPナノワイヤの引張変形挙動と単原子接点形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋篤史
  • 学会等名: 第32回日本表面科学会学術講演会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] Ni単原子接点コンダクタンスの温度依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森口裕磨
  • 学会等名: 第32回日本表面科学会学術講演会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] Mgナノワイヤーの破断過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井明
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Atom-sized contacts of HCP metals and their conductance at room temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Sakai
  • 学会等名: 24th General Conference of the Condensed Matter Division of the European Physical Society, CMD-24
  • 発表場所: エディンバラ市
  • 年月日: 2012-09-03
• [学会発表] HCP金属の原子サイズ接点の室温コンダクタンス (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋篤史
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] MCBJ法を用いたAu/BDT/Au単分子接合のインピーダンス測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山内一正
  • 学会等名: 日本表面科学会関西支部20周年若手ポスター発表会
  • 発表場所: 宇治市
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] 金属単原子接点の高周波透過特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 歳森悠人
  • 学会等名: 日本表面科学会関西支部20周年若手ポスター発表会
  • 発表場所: 宇治市
  • 年月日: 2012-03-07
• [学会発表] Mgナノワイヤーの破断過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋篤史
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜市
• [学会発表] Atom-sized contacts of HCP metals and their conductance at room temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Sakai
  • 学会等名: 24th General Conference of the Condensed Matter Division of the European Physical Society, CMD-24
  • 発表場所: Edinburgh
• [学会発表] Formation of the atom-sized contacts of Mg alloys at room temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Takahashi
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science and Nanotechnology, ISSS-6
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] AC response of Au/BDT/Au molecular junctions (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Yamauchi
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science and Nanotechnology, ISSS-6
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] RF Signal Transmission through Single-Atom Contacts of Metals (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Toshimori
  • 学会等名: International Symposium on Surface Science and Nanotechnology, ISSS-6
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Yの単原子コンダクタンス
  • 著者名/発表者名: 石野裕士，石田裕基，黒川 修，酒井 明
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島市
• [学会発表] Au単原子接点の高周波伝導特性
  • 著者名/発表者名: 青山将大，黒川 修，酒井 明
  • 学会等名: 第33回日本表面科学会学術講演会
  • 発表場所: つくば市
• [学会発表] 破断接合における金属単原子接点の形成
  • 著者名/発表者名: 酒井 明
  • 学会等名: 特別推進研究終了報告シンポジウム「MEMSと実時間TEM観察によるナノメカニカル特性評価と応用展開」
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] Au原子サイズ接点の高周波特性
  • 著者名/発表者名: 青山将大，黒川 修，酒井 明
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 平塚市