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導電性高分子鎖によって配線した単分子デバイスの機能計測

研究課題

研究課題/領域番号 24241047
研究種目

基盤研究(A)

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
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

大川 祐司  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA研究者 (40242169)

研究分担者 有賀 克彦  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究者 (50193082)
櫻井 亮  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA研究者 (60280731)
久保 理  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70370301)
中払 周  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA研究者 (90717240)
小川 真一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 招聘研究員 (00590085)
連携研究者 ヒル ジョナサン  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA研究者 (30421431)
館山 佳尚  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (70354149)
小林 伸彦  筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 准教授 (10311341)
石井 宏幸  国立研究開発法人科学技術振興機構, さきがけ研究者 (00585127)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
49,010千円 (直接経費: 37,700千円、間接経費: 11,310千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2013年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2012年度: 36,920千円 (直接経費: 28,400千円、間接経費: 8,520千円)
キーワードナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡 / ナノデバイス / 分子素子 / 導電性高分子
研究成果の概要

我々は、導電性高分子鎖を連鎖重合反応によって成長させることで、機能を持った有機単分子に配線し、単分子デバイスを作成する方法を世界に先駆けて開発した。本研究は、このような系の電気伝導特性の計測法を開発し、評価することを目的とした。まず、この研究に適した絶縁体基板の検討を行い、六方晶窒化ホウ素基板が有望であることを見いだした。六方晶窒化ホウ素基板上に金属微小電極を作成し、さらに電極間に単一導電性高分子鎖を作成することに成功した。その他、二硫化モリブデン基板上の分子の選択的吸着や、分子膜をテンプレートとした金ナノ粒子配列法の開発等の成果を得た。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 図書 (2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Tunable morphology from 2D to 3D in the formation of hierarchical architectures from a self-assembling dipeptide: thermal-induced morphological transition to 1D nanostructures2015

    • 著者名/発表者名
      Pradyot Koley, Makoto Sakurai and Masakazu Aono
    • 雑誌名

      J. Mater. Sci.

      巻: 50 号: 8 ページ: 3139-3148

    • DOI

      10.1007/s10853-015-8875-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ordered Monomolecular Layers as a Template for the Regular Arrangement of Gold Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova, Swapan K. Mandal, Yuji Okawa and Masakazu Aono
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 号: 24 ページ: 7334-7343

    • DOI

      10.1021/la400177u

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Adsorption of Thiol Molecules at Sulfur Vacancies on MoS2(0001), Followed by Vacancy Repair via S-C Dissociation2012

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 116 号: 42 ページ: 22411-22416

    • DOI

      10.1021/jp307267h

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Diacetylene monolayers and aggregates self-assembled on atomically flat surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Elisseos Verveniotis, Yuji Okawa. Marina V. Makarova, Yasuo Koide, Jiangwei Liu, Bretislav Smid, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Katsuyoshi Komatsu, Christian Joachim and Masakazu Aono
    • 学会等名
      AFM Conference 2016
    • 発表場所
      済州島(韓国)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diacetylene monolayers and aggregates self-assembled on atomically flat surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Elisseos Verveniotis, Yuji Okawa. Marina V. Makarova, Yasuo Koide, Jiangwei Liu, Bretislav Smid, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Katsuyoshi Komatsu, Christian Joachim and Masakazu Aono
    • 学会等名
      2016 E-MRS Spring Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      リール(フランス)
    • 年月日
      2016-05-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diacetylene monolayers and aggregates self-assembled on atomically flat surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Elisseos Verveniotis, Yuji Okawa. Marina V. Makarova, Yasuo Koide, Jiangwei Liu, Bretislav Smid, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Katsuyoshi Komatsu, Christian Joachim and Masakazu Aono
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2016
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cleaning of Graphene and h-BN Surfaces after Lithography Process2015

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova, Elisseos Verveniotis, Shu Nakaharai, Takashi Taniguchi, Yuji Okawa and Masakazu Aono
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2015)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Single Polydiacetylene Chains for Single Molecular Wiring2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okawa and Masakazu Aono
    • 学会等名
      EMN Meeting on Polymer
    • 発表場所
      オーランド (アメリカ合衆国 フロリダ州)
    • 年月日
      2015-01-07 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrical Wiring of Single Molecules using Single Conductive Polymer Chains2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okawa, Swapan K. Mandal, Marina Makarova, Elisseos Verveniotis and Masakazu Aono
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on the Functionality of Organized Nanostructures 2014 (FON’14)
    • 発表場所
      日本科学未来館 (東京都江東区)
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Single molecule wiring to realize single molecule electronics2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okawa and Masakazu Aono
    • 学会等名
      The 7th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (IWAMSN 2014)
    • 発表場所
      ハロン (ベトナム)
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On-surface synthesis of single conjugated polymer chains for single molecular wiring2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okawa
    • 学会等名
      International Workshop “On-Surface Synthesis”
    • 発表場所
      レ・ズッシュ (フランス)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-assembly and Polymerization of Diacetylene on Hexagonal Boron Nitride Substrates for Electrical Studies of Single Polydiacetylene Chains2014

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova, Yuji Okawa, Takashi Taniguchi and Masakazu Aono
    • 学会等名
      TNT Japan 2014
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hexagonal Boron Nitride as a Substrate for Electrical Studies of Polydiacetylene Chains2014

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova, Yuji Okawa, Takashi Taniguchi and Masakazu Aono
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2014
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Interconnects with Single Conjugated Polymers2013

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okawa, Swapan K. Mandal, Marina Makarova and Masakazu Aono
    • 学会等名
      2013 IEEE International Interconnect Technology Conference (IITC 2013)
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single Molecular Wiring Toward Single Molecular Electronics2013

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okawa
    • 学会等名
      2013 CMOS Emerging Technologies Research Symposium
    • 発表場所
      Hilton Whistler Resort and Spa(カナダ ブリティッシュコロンビア州 ウィスラー)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single Polymer Connection to Single Molecules and Metal Nanoclusters2013

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okawa, Swapan K. Mandal, Marina Makarova and Masakazu Aono
    • 学会等名
      2013 NIMS Conference
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Diacetylene Self-Assembled Monolayer as a Template for the Linear Arrangement of Ligand-Free Gold Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova, Yuji Okawa, Swapan K. Mandal and Masakazu Aono
    • 学会等名
      2013 NIMS Conference
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ordered Arrays of Gold Nanoparticles on a Diacetylene Self-Assembled Monolayer Template2013

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova, Yuji Okawa, Swapan K. Mandal and Masakazu Aono
    • 学会等名
      ACSIN12 & ICSPM21
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Single molecule wiring by single polymer chain

    • 著者名/発表者名
      大川祐司
    • 学会等名
      12th International Workshop on Stress-Induced Phenomena in Microelectronics (Stress Workshop 2012)
    • 発表場所
      コープイン京都(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Soldering: New Method for Single Molecular Interconnects

    • 著者名/発表者名
      大川祐司
    • 学会等名
      2012 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2012)
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Soldering for Single Molecule Electronics

    • 著者名/発表者名
      大川祐司
    • 学会等名
      1st International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN-2012)
    • 発表場所
      Mercure Hotel Brisbane(ブリスベン, オーストラリア)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Single Molecular Interconnects by Controlling Chain Polymerization

    • 著者名/発表者名
      大川祐司
    • 学会等名
      2013 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Moscone Center(サンフランシスコ, アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一高分子配線技術

    • 著者名/発表者名
      大川祐司
    • 学会等名
      日本学術振興会 半導体界面制御技術第154委員会 第86回研究会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Selective adsorption and subsequent dissociation of thiol derivatives at sulfur vacancies on MoS2(0001)

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova
    • 学会等名
      20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM20)
    • 発表場所
      沖縄かりゆしアーバンリゾート・ナハ(沖縄県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Selective Adsorption of Thiol Molecules to Sulfur Vacancies on MoS2(0001), and Repair of the Vacancies via S-C Dissociation

    • 著者名/発表者名
      Marina Makarova
    • 学会等名
      MANA International Symposium 2013
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] On-Surface Synthesis, Advances in Atom and Single Molecular Machines2016

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okawa, Swapan K. Mandal, Marina Makarova, Elisseos Verveniotis and Masakazu Aono
    • 総ページ数
      287
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 導電性ポリマー材の高機能化と用途開発最前線2014

    • 著者名/発表者名
      大川祐司、青野正和
    • 総ページ数
      265
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] NIMS Researchers Database SAMURAI

    • URL

      http://samurai.nims.go.jp/OKAWA_Yuji-j.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [備考] NIMS Researchers Database SAMURAI

    • URL

      http://samurai.nims.go.jp/OKAWA_Yuji-j.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Nano-System Organization group

    • URL

      http://www.nims.go.jp/nano_sys_org_gr/top.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] NIMS Researchers Database SAMURAI

    • URL

      http://samurai.nims.go.jp/OKAWA_Yuji-j.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] Nano-System Organization group

    • URL

      http://www.nims.go.jp/nano_sys_org_gr/top.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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