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光誘起電子移動の単分子レベル計測手法の開発とエネルギー変換デバイスへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 26288070
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 分析化学
研究機関東京工業大学 (2015-2016)
大阪府立大学 (2014)

研究代表者

西野 智昭  東京工業大学, 理学院化学系, 准教授 (80372415)

研究分担者 椎木 弘  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70335769)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2015年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2014年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード界面・微粒子分析 / 分析化学 / 生体機能利用 / 1分子計測(SMD) / 原子・分子物理 / 表面・界面物性 / 分子探針 / 分析科学
研究成果の概要

近年,光合成における電荷分離過程をモデルとして,様々な光エネルギー変換デバイスの研究が盛んになされている.いずれの光エネルギー変換デバイスにおいても,さらなる高効率化を図ることが喫緊の課題となっている.そのためには天然光合成における効率の極めて高い光電変換過程の分子レベルにおける理解が不可欠である.そこで,本研究では,光誘起電子移動を単分子レベルで計測できる手法を開発した.具体的には,電子ドナー単分子から電子アクセプター単分子への光誘起電子移動を検出できるようになった.本計測手法によって,光合成の電荷分離過程の測定が可能となり,その体系的理解を得ることができるものと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (30件) (うち国際共著 2件、 査読あり 30件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 12件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Specific single-molecule detection of glucose in a supramolecularly designed tunnel junction2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nishino, H. Shiigi, M. Kiguchi, T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Chem. Comm.

      巻: 印刷中 号: 37 ページ: 5212-5215

    • DOI

      10.1039/c6cc09932g

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gap Width-independent Spectra in ATP Surface Enhanced Raman Scattering stimulated in Au-gap Array2017

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, S. Kasai, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Process and Atomic Structures of Single Pyrazine Molecular Junction by Tuning the Strength of the Metal-Molecule Interaction2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneko, R. Takahashi, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 19 号: 15 ページ: 9843-9848

    • DOI

      10.1039/c6cp08862g

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Electronic Structure of the Single-molecule Junction Based on Current-Voltage Measurement and Thermopower Measurement-Application to C60 Single-molecule Junction2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Komoto, Y. Isshiki, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 12 号: 4 ページ: 440-445

    • DOI

      10.1002/asia.201601392

    • NAID

      130006710283

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In-situ Observation of Formation Process of Free Standing Au Nano Wire with Scanning Electron Microscope2017

    • 著者名/発表者名
      A. Aiba, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 28 号: 10 ページ: 105707-105707

    • DOI

      10.1088/1361-6528/aa59f0

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic structure of water/Au, Ag, Cu and Pt atomic junction2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 19 号: 6 ページ: 4673-4677

    • DOI

      10.1039/c6cp07549e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the energy barrier for failure of Au atomic contact based on temperature dependent current-voltage characteristics2016

    • 著者名/発表者名
      A. Aiba S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 18 号: 31 ページ: 21586-21589

    • DOI

      10.1039/c6cp03437c

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic and Electronic Structures of Single Oxygen Molecular Junction with Au, Ag and Cu Electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, S. Kaneko, Y. Komoto, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. C

      巻: 120 号: 29 ページ: 16254-16258

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b04862

    • NAID

      130006245143

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrete Self-Assembly and Functionality of Guest Molecules in an Organic Framework2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ando, T. Fukushima, T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 28 号: 61 ページ: 5847-5854

    • DOI

      10.1039/c6ra07173b

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of the number of atoms present in nano contact based on shot noise measurements with highly stable nano fabricated electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      R. Takahashi, S. Kaneko, S. M. Gonzaez, S. Fujii, T. Nishino, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 27 号: 29 ページ: 295203-295203

    • DOI

      10.1088/0957-4484/27/29/295203

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resolving metal-molecule interfaces at single-molecule junctions2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Komoto, S. Fujii, H. Nakamura, T. Tada, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 26606-26606

    • DOI

      10.1038/srep26606

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of the Ag Ion Insertion on Electron Transport through Au Ion Wires2016

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, S. Kanae, M. Iwane, T. Nishino, T. Osuga, T. Murase, M. Fujita, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 45 号: 7 ページ: 764-766

    • DOI

      10.1246/cl.160286

    • NAID

      130005253025

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single Tripyridyl-Triazine Molecular Junction with Multiple Binding Sites2016

    • 著者名/発表者名
      M. Iwane, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 120 号: 16 ページ: 8936-8940

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b12728

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Site selection in single-molecule junction for highly reproducible molecular electronics2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneko, D. Murai, S. Marques-Gonzalez, H. Nakamura, Y. Komoto, S. Fujii, T. Nishino, K. Ikeda, K. Tsukagoshi, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 138 号: 4 ページ: 1294-1300

    • DOI

      10.1021/jacs.5b11559

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the Molecule-Metal Interface on Surface Enhanced Raman Scattering of 1,4-Benzenedithiol Molecule2016

    • 著者名/発表者名
      S. Suzuki, S. Kaneko, S. Fujii, S. Marques-Gonzalez, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 120 号: 2 ページ: 1038-1042

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b10385

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] One-by-one single-molecule detection of mutated nucleobases by monitoring tunneling current using a DNA tip2015

    • 著者名/発表者名
      P. T. Bui, T. Nishino, H. Shiigi, T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Chem. Commun.,

      巻: 51 号: 9 ページ: 1666-1669

    • DOI

      10.1039/c4cc08227c

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子コンダクタンス計測に基づく生体分子の単分子検出2015

    • 著者名/発表者名
      西野 智昭,椎木 弘,長岡 勉
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 64 号: 7 ページ: 481-491

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.64.481

    • NAID

      130005091795

    • ISSN
      0525-1931
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High electronic couplings of single mesitylene molecular junctions2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Komoto, S. Fujii, T. Nishino, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Beilstein J. Nanotech.

      巻: 6 ページ: 2431-2437

    • DOI

      10.3762/bjnano.6.251

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrical conduction and structure of copper atomic junctions in the presence of water molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Li, F. Demir, S. Kaneko, S. Fujii, T. Nishino, A. Saffarzadeh, G. Kirczenow, M. Kiguchi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 17 号: 48 ページ: 32436-32442

    • DOI

      10.1039/c5cp05227k

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Voltammetric Detection and Profiling of Isoprenoid Quinones Hydrophobically Transferred From Bacterial Cells2015

    • 著者名/発表者名
      D. Q. Le, A. Morishita, S. Tokonami, T. Nishino, H. Shiigi, M. Miyake, T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 87(16) 号: 16 ページ: 8416-8423

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.5b01772

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nanoantennas as biomarkers for bacterial detection2015

    • 著者名/発表者名
      H. Shiigi, T. Kinoshita, M. Fukuda, D. Q. Le, T. Nishino, and T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 87 号: 7 ページ: 4042-4046

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.5b00415

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Observation Platform for Bacterial Activity Using Polypyrrole Films Doped with Bacteria2015

    • 著者名/発表者名
      L.Q. Dung, M. Takai, S. Suekuni, S. Tokonami, T. Nishino, H. Shiigi, T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 87 号: 7 ページ: 4047-4052

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.5b00544

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Evaluation of Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Films Doped with Bacteria Based on Viability Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      D. Q. Le, S. Tokonami, T. Nishino H. Shiigi, T. Nagaoka*
    • 雑誌名

      Bioelectrochem

      巻: 105 ページ: 50-55

    • DOI

      10.1016/j.bioelechem.2015.05.003

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Enhancement of Nanoraspberry Hot-spot Source Composed of Gold Nanoparticles and Aniline Oligomers2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kinoshita, N. Q. Dung, T. Nishino, H. Nakao, H. Shiigi, T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 31 号: 6 ページ: 487-493

    • DOI

      10.2116/analsci.31.487

    • NAID

      130005075718

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Collection and Sensitive Detection using Conducting Magnetic Microbeads2014

    • 著者名/発表者名
      H. Shiigi, T. Kinoshita, N. Shibutani, T. Nishino, T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Anal. Chem.

      巻: 86 号: 10 ページ: 4977-4981

    • DOI

      10.1021/ac500452w

    • 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] Construction of nanoantennas on the bacterial outer membrane2014

    • 著者名/発表者名
      H. Shiigi, M. Fukuda, T. Tono, K. Takada, T. Okada, L. Q. Dung, Y. Hatsuoka, T. Kinoshita, M. Takai, S. Tokonami, H. Nakao, T. Nishino, Y. Yamamoto. T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 47 ページ: 6252-6255

    • DOI

      10.1039/c4cc01204f

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracking the Growth of Tadpole-shaped Aggregates by Scanning Electron Microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kinoshita, H. Murakami, Y. Muranaka, Y. Yamamoto, T. Nishino, H. Shiigi, and T. Nagaoka
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 30 号: 3 ページ: 319-322

    • DOI

      10.2116/analsci.30.319

    • NAID

      130004827414

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron transfer through coordination bond interaction between single molecules: conductance switching by metal ion2014

    • 著者名/発表者名
      P. T. Bui, T. Nishino
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 16 号: 12 ページ: 5490-5494

    • DOI

      10.1039/c4cp00051j

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible switching of charge injection barriers at metal/organic-semiconductor contacts modified with structurally disordered molecular monolayers2014

    • 著者名/発表者名
      R. Nouchi, M. Shigeno, N. Yamada, T. Nishino, K. Tanigaki, M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 104 号: 1 ページ: 13308-13308

    • DOI

      10.1063/1.4861164

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Tips for Scanning Tunneling Microscopy: Intermolecular Electron Tunneling for Single-molecule Recognition and Electronics2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nishino
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 30 号: 1 ページ: 81-88

    • DOI

      10.2116/analsci.30.81

    • NAID

      130004442250

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] インターカレーションによるDNA単分子の電気伝導特性の制御2017

    • 著者名/発表者名
      原島 崇徳・西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 電子デバイス応用を指向した高分子のナノスケール電気伝導特性の計測2017

    • 著者名/発表者名
      村上 諒・西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] STM分子探針を用いた生体分子の単分子電気伝導度測定2017

    • 著者名/発表者名
      小堺 隆史・西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 電気伝導度計測に基づくグルコースの特異的単分子検出2016

    • 著者名/発表者名
      西野 智昭
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単分子-単分子間電子移動の計測のセンサ応用2015

    • 著者名/発表者名
      西野 智昭,岩田 陸, Bui Tan Phuc
    • 学会等名
      分子アークテクトニクス研究会第6回研究会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] トンネル電流計測に基づくグルコースの特異的単分子検出2015

    • 著者名/発表者名
      西野智昭
    • 学会等名
      新領域創成研究会2015
    • 発表場所
      鈴鹿工業高等専門学校
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] DNAプローブを用いた電子輸送計測によるDNA単分子検出2015

    • 著者名/発表者名
      西野 智昭,Bui Phuc,木口 学
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 単分子間電子移動の計測と単分子検出への応用2014

    • 著者名/発表者名
      西野智昭
    • 学会等名
      第5回真空・表面科学若手勉強会
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス
    • 年月日
      2014-11-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct Single-molecule Detection of DNA through Electron Transfer Induced by Hybridization2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nishino, P. T. Bui, H. Shiigi, T. Nagaoka
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根)
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DNA探針を用いたトンネル電流計測に基づく遺伝子変異の単分子検出2014

    • 著者名/発表者名
      西野智昭,椎木弘,長岡勉
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 分子探針を用いたSTMによるポルフィリンを介した電子移動の単分子計測2014

    • 著者名/発表者名
      岩田陸,西野智昭,椎木弘,長岡勉
    • 学会等名
      日本分析化学会第63年会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] EXPLORING ELECTRON TRANSFER THROUGH NONCOVALENT INTERACTIONS BETWEEN SINGLE MOLECULES2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nishino, H. Shiigi, T. Nagaoka
    • 学会等名
      13th European Vacuum Conference
    • 発表場所
      Aveiro, Portugal
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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