単分子接合における新規化学反応の探索

• 研究課題/領域番号: 25620055
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 木口 学 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (70313020)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 単分子接合 / 光化学反応 / 金属ナノ構造体 / 単分子化学 / 光増強場

研究成果の概要

本研究により、金属ナノギャップで引き起こされる光化学反応の開拓に関して一定の成果を得た。cis-1,2-DCE分子雰囲気下で白金ナノ接合に可視・紫外光を照射したところ、1G0の伝導度を持つ構造が選択的に形成されることが示された。非弾性トンネル分光を適用した結果、光照射前とはことなるエネルギー領域の振動モードが観測され、白金ナノ接合によって引き起こされる吸着分子の光化学反応の検出に成功した。
金ナノ粒子を用いたナノギャップの作製も行い、ナノギャップで引き起こされるエポキシ樹脂の重合反応、フォトクロミック分子の異性化反応等に関する知見を得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Photochromic reaction of the diarylethene derivative on Au nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Takahashi, S. Kaneko, S. Fujii and M. Kiguchi
  • 雑誌名: Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol 巻: 6 号: 1 ページ: 015006-015006
  • DOI: 10.1088/2043-6262/6/1/015006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simultaneous Measurement of Electrical Conductance and Thermopower of Single Benzenedithiol Molecular Junctions (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kaneko, Y. Nakamura, R. Matsushita, S. Marques-Gonzalez, M. Kiguchi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Exp. 巻: 印刷中
  • NAID: 210000137560
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Highly conductive single naphthalene and anthracene molecular junction with well-defined conductance (2015)
  • 著者名/発表者名: C. Liu, S. Kaneko, Y. Komoto, S. Fujii, and M. Kiguchi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 106 号: 10 ページ: 103103-103103
  • DOI: 10.1063/1.4914501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface enhanced Raman scattering of a single molecular junction (2015)
  • 著者名/発表者名: R. Matsushita, M. Kiguchi
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 印刷中 号: 33 ページ: 21363-21371
  • DOI: 10.1039/c4cp04906c
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Formation of Single Cu Atomic Chain in Nitrogen Atmosphere (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kaneko, Y. Nakamura, M. Kiguchi, J. Zhang, X. Yang, J. Zhao
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 119 号: 1 ページ: 862-866
  • DOI: 10.1021/jp510916h
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of the thermopower and its variation of the Au atomic contact (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Matsushita, Satoshi Kaneko, Shintaro Fujii, Hisao Nakamura, Manabu Kiguchi
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 26 号: 4 ページ: 045709-045709
  • DOI: 10.1088/0957-4484/26/4/045709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extension of photopolymerization region from the nanoscale to the macroscopic scale using a chemically amplified photoresist (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Takahashi, S. Kaneko, S. Fujii, M. Kiguchi
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 印刷中 号: 2 ページ: 277-282
  • DOI: 10.1246/bcsj.20140243
  • NAID: 130004703939
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Single Linear Aromatic Molecule Junction with High Formation Probability (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Liu, S. Kaneko, Y. Komoto, S. Fujii, M. Kiguchi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Exp 巻: 7 号: 10 ページ: 105201-105201
  • DOI: 10.7567/apex.7.105201
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Highly stable Au atomic contacts covered with benzenedithiol in ambient condition (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Murai, T. Nakazumi, S. Fujii, Y. Komoto, K. Tsukagoshi, C. Motta, M. Kiguchi
  • 雑誌名: PCCP 巻: 16 号: 29 ページ: 15662-15666
  • DOI: 10.1039/c4cp01950d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metal atomic contacts under defined environmental conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakazumi, D. Murai, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
  • 雑誌名: Trans. Mat. Res. Soc. Jpn. 巻: 39 ページ: 225-229
  • NAID: 130005004331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single molecular resistive switch obtained via sliding multiple anchoring points and varying effective wire length (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kiguchi, T. Ohto, S. Fujii, K. Sugiyasu, S. Nakajima, M. Takeuchi, and H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 136 号: 20 ページ: 7327-7332
  • DOI: 10.1021/ja413104g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal atomic contacts under defined environmental conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakazumi, S. Kaneko, M. Kiguchi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 118 号: 14 ページ: 7489-7493
  • DOI: 10.1021/jp5012318
  • NAID: 130005004331
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Additive Electron Pathway and Non-additive Molecular Conductance by Using a Multipodal Bridging Compound (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kiguchi, Y. Takahashi, S. Fujii, M. Takase, T. Narita, M. Iyoda, M. Horikawa, Y. Naitoh, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 118 号: 10 ページ: 5275-5283
  • DOI: 10.1021/jp4100262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation on the Pyrazine Molecular Junction Studied by Conductance Measurement and Near Edge X-ray Absorption Fine Structure (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kaneko, Manabu Kiguchi
  • 雑誌名: Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures 巻: 22 号: 1-3 ページ: 166-172
  • DOI: 10.1080/1536383x.2013.798723
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single Molecular Bridging of Au Nanogap using Aryl Halide Molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Komoto, Shintaro Fujii, Kenji Hara, Manabu Kiguchi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 117 号: 46 ページ: 24277-24282
  • DOI: 10.1021/jp404858x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Conductive [3×n] Gold-Ion Clusters Enclosed within Self-Assembled Cages (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiguchi, M ; Inatomi, J ; Takahashi, Y ; Tanaka, R ; Osuga, T ; Murase, T ; Fujita, M ; Tada, T ; Watanabe S.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 52 号: 24 ページ: 6202-6205
  • DOI: 10.1002/anie.201301665
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductance and SERS Measurement of Benzenedithiol Molecules Bridging Between Au Electrodes (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Matsushita, M. Horikawa, Y. Naitoh, H. Nakamura, M. Kiguchi
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 117 号: 4 ページ: 1791-1795
  • DOI: 10.1021/jp3112638
  • 査読あり
• [学会発表] Investigation on nano scale molecular dynamics using enhanced field at the metal nano gap (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kiguchi
  • 学会等名: The 7th International Workshop on Advanced Materials Science, Halong
  • 発表場所: Halong (Vietnam)
  • 年月日: 2014-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] 機能性分子を用いた単分子素子開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 第1回資源研フォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-10-22
  • 招待講演
• [学会発表] Single Molecular Dynamics Using the Surface Enhanced Raman Scattering (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kiguchi
  • 学会等名: van der Waals colloquium
  • 発表場所: Leiden (Netherlands)
  • 年月日: 2014-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] Single Molecular Resistive Switch Showing Three Distinct Conductance States (2014)
  • 著者名/発表者名: 5.M. Kiguchi, S. Fujii, S.Nakajima, T. Ohto, H. Nakamura, K. Sugiyasu, M. Takeuchi
  • 学会等名: ECOSS30
  • 発表場所: Antalya (Turkey)
  • 年月日: 2014-09-02
• [学会発表] 単一分子接合の化学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 分子科学会
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] 振動分光による電極間の架橋した単分子のダイナミクスの研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 日本表面科学会第76回表面科学研究会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 単分子計測を利用した電子輸送過程の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 第3回CSJ化学フェスタ2013
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演