| 研究領域 | π造形科学: 電子と構造のダイナミズム制御による新機能創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H05168
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 分子科学研究所 |
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研究代表者 |
須田 理行 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (80585159)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | スピントロニクス / 分子モーター / 分子デバイス / 外場制御 / スピン偏極電流 / 電界効果 / 歪み効果 / 自己組織化単分子膜 / モット絶縁体 / 相転移 / 有機単分子膜 / 電界効果トランジスタ / 電荷移動錯体 |
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| 研究実績の概要 |
分子や結晶のキラリティと物理現象のキラリティを統合する“真のキラリティ”は「空間反転対称性Pは破るが、純粋回転Rと時間反転対称性Tとの組み合わせRTは破らない」と定義される。これをもとに電子の運動を再考すれば、(非スピン偏極)電流はアキラルな現象と定義されるのに対し、スピン偏極電流はキラルな現象と定義することが出来る。この事実は、電流からスピン偏極電流へのキラル分子による物性変換の可能性を示唆する。
実際に、キラル分子を通過したトンネル電流がスピン偏極を受ける現象(Chiral-induced spin selectivity effect)が報告され、注目を集めている。
一方、分子モーターとして知られるOvercrowded alkene (OCA)誘導体のモーター運動には光照射および熱処理によって誘起されるモーター運動1回転につき、4回のキラリティ反転を伴う。すなわち、分子モーターは光および熱によるスピン偏極電流の外場制御の可能性を有する。本研究では、キラル分子を通過する電流におけるスピン偏極現象：Chiral-induced spin-selectivity (CISS) 効果を利用し、OCA単分子膜を通過する電流に対し、光照射・熱処理プロセスによるスピン偏極方向の反転を試みた。OCA単分子膜を通過するトンネル磁気抵抗は磁場の符号に対して反対称なシグナルを示し、分子のキラリティによるスピン偏極効果が実証された。更に、OCA単分子膜のキラリティ反転に伴い、磁気抵抗の符号反転が観測され、分子モータの回転運動に伴うスピン偏極電流の光(熱)制御に成功した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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