錯体分子超構造膜の構築と量子効果発現

• 研究課題/領域番号: 24310083
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 石田 敬雄 国立研究開発法人産業技術総合研究所, ナノ材料研究部門, 研究グループ長 (40281646)
• 連携研究者: 芳賀 正明 中央大学, 理工学部, 教授 (70115723) ; 内藤 泰久 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, 主任研究員 (10373408)
• 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: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2012年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 分子エレクトロニクス / 錯体 / 超分子 / 導電性 / 分子素子 / 電気伝導 / 金属錯体 / 自己組織化 / 電子移動能 / 錯体分子 / 多層膜 / 電気化学

研究成果の概要

本研究では金属錯体分子や電荷移動錯体で超格子多層膜構造など量子性機能発現可能な構造構築を行い、新規な光吸収や長距離電子移動やより高い電気伝導等の量子機能の発現と検証を目指した。当初はすでに長距離電子移動能が確認されているルテニウム2核錯体を中心に研究を行い、特に新たに鉄イオンを錯形成用イオンとして用いて作製した多層膜において長距離電子移動能が生じることを見出した。また電荷移動錯体TTF-TCNQ薄膜では、溶媒種としてN,N-Dimethylformamideを用いた場合、ウエット法で形成できる多結晶膜としては非常に大きい60 S/cm近い導電率を得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of Fe Cations in Ruthenium-Complex Multilayers Fabricated by Layer-by-Layer Method (2016)
  • 著者名/発表者名: Makiko Oyama, Hiroaki Ozawa, Takumi Nagashima, Masa-aki Haga Takao Ishida
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 18 号: 13 ページ: 9005-9012
  • DOI: 10.1039/c5cp07970e
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamic Pattern Formation of Liquid Crystals Using Binary Self-Assembled Monolayers (2014)
  • 著者名/発表者名: Takao ishida Makiko Oyama Kei-ichi Terada Masa-aki Haga
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 巻: 16 号: 45 ページ: 25008-25013
  • DOI: 10.1039/c4cp03622k
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photoresponse Enhancement by Mixing of an Alcohol-soluble C 60 Derivative into a Ruthenium Complex Monolayer (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Terada, M. Oyama, K. Kanaizuka, M. Haga, and T. Ishida
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 15 号: 39 ページ: 16586-16593
  • DOI: 10.1039/c3cp52373j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Aligned Formation of Sub 1 nm Gaps Utilizing Electromigration during Metal Deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Naitoh, T. Ohata, R. Matsushita, E. Okawa, M. Horikawa, M. Oyama,M. Mukaida, D. F. Wang, M. Kiguchi, K. Tsukagoshi, and T. Ishida
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 5 号: 24 ページ: 12869-12875
  • DOI: 10.1021/am403115m
  • 査読あり
• [学会発表] 金属イオンを介したルテニウム錯体分子多層膜の長距離電子移動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大山真紀子 永嶌 匠 小澤 寛晃 芳賀正明 石田 敬雄
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県平塚市 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-14
• [学会発表] Ru錯体分子膜を利用した液晶パターン形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石田 敬雄 大山真紀子 寺田恵一 芳賀正明
  • 学会等名: 第5回分子アーキテクトニクス研究会
  • 発表場所: 大阪府豊中市 大阪大学シグマホール
  • 年月日: 2014-11-25
• [学会発表] Long-range Electron Transport of Ru Complex Multilayer Made by Layer by Layer Technique (2014)
  • 著者名/発表者名: Takao Ishida, Makiko Oyama, Hiroaki Ozawa, Masa-aki Haga
  • 学会等名: KJF-ICOMEP2014
  • 発表場所: 茨城県つくば市 つくば国際会議場
  • 年月日: 2014-09-22
• [学会発表] ITO基板上のRu錯体多層膜の光学吸収特性:錯形成イオンの違いによる変化
  • 著者名/発表者名: 石田敬雄 大山真紀子 小澤寛晃 芳賀正明
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学 相模原キャンパス
• [学会発表] 分子配列をプログラムしたRu錯体ヘテロ積層膜のダイオード特性
  • 著者名/発表者名: 小澤寛晃 永嶌 匠 大山真紀子 石田敬雄 芳賀正明
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学 相模原キャンパス
• [学会発表] ルテニウム錯体多層膜の形成とその電子移動能
  • 著者名/発表者名: 石田敬雄 大山真紀子 小澤寛晃 芳賀正明
  • 学会等名: 2013年真空・表面学術合同講演会：第33回表面科学学術講演会・第54回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] Ru錯体多層膜の錯体種と錯形成法による電子移動能の違い
  • 著者名/発表者名: 石田敬雄 大山真紀子 小澤寛晃 芳賀正明
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学田辺キャンパス
• [学会発表] Electron Transport of Ru Complex Multilayer Made by LbL Technique
  • 著者名/発表者名: 石田敬雄 大山真紀子 小澤寛晃 芳賀正明
  • 学会等名: 12th European Conference on Molecular Electronics（ＥＣＭＥ１３）
  • 発表場所: Imperial College 英国 ロンドン市
• [備考] https://staff.aist.go.jp/t-ishida/
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  • URL: https://staff.aist.go.jp/t-ishida/
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