金属電極/分子ナノシステム界面制御による電子・発光デバイスの構築

2012 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 分子ナノシステムの創発化学
• 研究課題/領域番号: 20111014
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 赤井 恵 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50437373)
• 研究分担者: 齋藤 彰 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90294024) ; 桑原 裕司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00283721)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 分子デバイス / ナノテクノロジー / 一分子科学 / キラリティ / 確率共鳴

研究概要

制御された分子と異種物質の界面において発現する新規現象を詳細に調査した。結果、金属電極に接続した二次元高分子膜内の電気伝導において、クーロンブロケイド効果発現を確認し、その物理的機構を解明した。表面吸着した少数分子アセンブリからの円偏光観察では、分子レベルでのキラリティ評価と分子間相互作用による新たなキラリティ発現を発見することに成功した。また、単一有機分子の酸化還元反応を利用した二端子多経路確率共鳴素子を作製し、ナノ分子集合体の素子化に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Verification of Thermal Effect produced by Irradiation for Scanning Tunneling Microscope combined with Brilliant Hard X-rays from Synchrotron Radiation (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, Y. Tanaka, Y. Kohmura, M.Akai-Kasaya, T. Ishikawa, Y. Kuwahara, . and M. Aono
  • 雑誌名: Current Applied Physics 巻: 12 ページ: S52-S56
• [雑誌論文] Development and Application of Multiple-Probe Scanning Probe Microscopes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomonobu Nakayama, Osamu Kubo, Yoshitaka Shingaya, Seiji Higuchi, Tsuyoshi Hasegawa, Chun-Sheng Jiang, Taichi Okuda, Yuji Kuwahara, Kazuhiro Takami, Masakazu Aono
  • 雑誌名: Adv. Mater 巻: 24, 13 ページ: 1675-1692
• [雑誌論文] Controlled chain polymerisation and chemical soldering for singlemolecule electronics (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuji Okawa, Megumi Akai-Kasaya, Yuji Kuwahara, Swapan K. Mandal and Masakazu Aono
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 4, 10 ページ: 3013-3028
• [雑誌論文] Electrical conduction of organic ultrathin films evaluated by an independently driven double-tip scanning tunneling microscope (2011)
  • 著者名/発表者名: K Takami, S Tsuruta, Y Miyake, M.Akai-Kasaya, A Saito, M Aono and Y Kuwahara
  • 雑誌名: J. Phys.: Condens. Matter 巻: 23, 43 ページ: 434002 (6pp)
• [雑誌論文] STM-induced light emission from thin films of perylene derivatives on the HOPG and Au substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: Aya Fujiki, Yusuke Miyake, Yasushi Oshikane, Megumi Akai-Kasaya, Akira Saito and Yuji Kuwahara
  • 雑誌名: Nanoscale Research Letters 巻: 6 ページ: 347
• [雑誌論文] Enhanced Red-Light Emission by Local Plasmon Coupling of Au Nanorods in an Organic Light-Emitting Diode (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuya Tanaka, Yuji Totoki, Aya Fujiki, Nobuyuki Zettsu, Yusuke Miyake, Megumi Akai-Kasaya, Akira Saito, Takuji Ogawa, and Yuji Kuwahara
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 4 ページ: 032105
• [雑誌論文] Numerical analysis on the optical role of nano-randomness on the Morpho butterfly's scale (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Saito, Masaru Yonezawa, Junichi Murase, Saulius Juodkazis, Vygantas Mizeikis, Megumi Akai-Kasaya, and Yuji Kuwahara
  • 雑誌名: J. Nanosc. Nanotechnol 巻: 11, 4 ページ: 2785
• [雑誌論文] Charge-carrier injection into pentacene thin film formed on Si(111) probed by STM spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Megumi Akai-Kasaya, Noriko Shimada, Akira Saito and Yuji Kuwahara
  • 雑誌名: J. Nanosc. Nanotechnol 巻: 11, 4 ページ: 2867
• [雑誌論文] Molecular scale control of unbound and bound C60 for topochemical ultradense data storage in an ultrathin C60 film (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nakaya, S. Tsukamoto, Y. Kuwahara, M. Aono and T. Nakayama
  • 雑誌名: Adv. Mater 巻: 22, 14 ページ: 1622-1625
• [雑誌論文] Direct observation of X-ray induced Atomic Motion using STM combined with Synchrotron Radiation (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, T. Tanaka, Y. Takagi, H. Hosokawa, H. Notsu, G. Ohzeki, Y. Tanaka, Y. Kohmura, M. Akai-Kasaya, T. Ishikawa, Y. Kuwahara, S. Kikuta, and M. Aono
  • 雑誌名: J. Nanosc. Nanotechnol 巻: 11, 4 ページ: 2873-2881(9)
• [雑誌論文] Enhanced fluorescence by surface plasmon coupling of Au nanoparticles in an organic electroluminescence diode (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Fujiki, T. Uemura, N. Zettsu, M.Akai-Kasaya, A. Saito, and Y.Kuwahara
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 96 ページ: 43307-43309
• [雑誌論文] ナノギャップ平坦電極と一次元分子細線 (2009)
  • 著者名/発表者名: 赤井恵
  • 雑誌名: Electrochemistly 巻: 77 ページ: 894-898
• [雑誌論文] 誘電多層構造によるモルフォ蝶型発色膜の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰、宮村友輔、石川陽子、村瀬淳一、赤井恵、桑原裕司
  • 雑誌名: J. Vac. Soc. Jpn 巻: 52, 4 ページ: 218-223
• [雑誌論文] Formation of amorphous sapphire by a femtosecond laser pulse inducedmicro-explosion (2009)
  • 著者名/発表者名: Vygantas Mizeikis, Shigeru Kimura, Nikolay V. Surovtsev, Vygandas Jarutis, Akira Saito, Hiroaki Misawa and Saulius Juodkazis
  • 雑誌名: Appl. Surf. Sci 巻: 255 ページ: 9745-9749
• [雑誌論文] 導電性高分子を用いた分子ワイヤ素子の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 赤井恵、桑原裕司
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 60 ページ: 227-232
• [学会発表] Simulatio n analysis on the optical role of the various structural disorder in the Morpho butterfly's color (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO, M.Yonezawa, T.Shibuya, M.Akai-Kasaya,Y.Kuwahara
  • 学会等名: SPIE Smart Structures and Materials & Nondestructive Evaluation and Health Monitoring
  • 発表場所: Town and Country Resort and Convention Center, San Diego, California, USA
  • 年月日: 20130310-14
• [学会発表] on-equilibrium structural fluctuation of one-dimensional polydiacetylene nanowire (2013)
  • 著者名/発表者名: Megumi Akai-Kasaya, Yuji Kuwahara, Masakazu Aono
  • 学会等名: The Symposium on Surface and Nano Science 2013 (SSNS'13)
  • 発表場所: Hotel Jurin, Yamagata, Japan
  • 年月日: 20130115-18
• [学会発表] Nanoscale elemental analysis and applications using STM combined with brilliant hard X-rays (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO, T. Tanaka, H. Matsuno, H. Miki, Y. Furudate, Y. Takagi, M.Akai-Kasaya, Y. Tanaka, Y. Kohmura, T. Ishikawa, Y. Kuwahara and M. Aono
  • 学会等名: The 13th edition of Trends in Nanotechnology International Conference (TNT2012)
  • 発表場所: Escuela Tecnica Superior de Ingenieros Industriales (ETSII Madrid - UPM)
  • 年月日: 20120910-14
• [学会発表] Reproduction & Applications of the Morpho-Butterfly's Specific Colors (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO, M.Yonezawa, T.Shibuya, K.Ishibashi, M.Akai-Kasaya, Y.Kuwahara
  • 学会等名: AsiaNANO 2012 (6th in the series of Asian Conference on Nanoscience & Nanotechnology )
  • 発表場所: Crowne Plaza Lijiang Ancient Town Lijiang, Yunnan, China
  • 年月日: 20120907-10
• [学会発表] Nonlinear charge transport in two-dimensional polymer monolayer (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Akai-Kasaya, S. Nagano, A. Saito and Y. Kuwahara
  • 学会等名: AsiaNANO 2012 (6th in the series of Asian Conference on Nanoscience & Nanotechnology )
  • 発表場所: Crowne Plaza Lijiang Ancient Town Lijiang, Yunnan, China
  • 年月日: 20120907-10
• [学会発表] Large area & high-speed reproduction of the Morpho butterfly's color for true practical applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO, M.Yonezawa, T.Shibuya, M.Akai-Kasaya, Y.Kuwahara
  • 学会等名: SPIE Smart Structures and Materials & Nondestructive Evaluation and Health Monitoring
  • 発表場所: Town and Country Resort and Convention Center, San Diego, California, USA
  • 年月日: 20120311-15
• [学会発表] Nonlinear transport in two-dimensional polymer monolayer (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Akai-Kasaya, Y. Okuaki, S. Nagano, A. Saito and Y. Kuwahara
  • 学会等名: Symposium on Surface and Nano Science 2012
  • 発表場所: Shizukuishi Prince Hotel, Shizukuishi, Shizukuishi, Iwate, Japan
  • 年月日: 20120109-12
• [学会発表] 局在表面プラズモン共鳴による有機 LEDの高効率化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 桑原 裕司
  • 学会等名: 情報機構「プラズモン」セミナー
  • 発表場所: 江東区産業会館 2階第 5展示室
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] Large-area high-throughput reproduction of the Morpho butterfly's color by laser ablation for practical applications (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO, M.Yonezawa, J.Murase, M.Akai-Kasaya, Y.Kuwahara
  • 学会等名: SPIE Smart Nano-Micro Materials and Devices
  • 発表場所: Swinburne University of Technology, Melbourne
  • 年月日: 20111205-07
• [学会発表] High Resolution Chemical Analyses using Synchrotron Radiation for Medical Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, G. Ohzeki, H. Matsuno, Y. Takagi, Y. Tanaka, Y. Kohmura, M. Akai-Kasaya, T. Ishikawa, Y. Kuwahara, and M. Aono
  • 学会等名: The 5th China Medical Biotech Forum, (CMBF-2011)
  • 発表場所: Beijing International Convention Center, China
  • 年月日: 20111107-09
• [学会発表] Nano-scale Elemental Analysis and applications by Synchrotron-Radiation-based STM (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, G. Ohzeki, H. Matsuno, Y. Takagi, Y. Tanaka, Y. Kohmura, M. Akai-Kasaya, T. Ishikawa, Y. Kuwahara, and M. Aono
  • 学会等名: Nano-S & T (BIT's 1st World Annual Congress)
  • 発表場所: World Expo Center, Dalian, China
  • 年月日: 20111023-26
• [学会発表] 有機材料の電気伝導‐単結晶から単分子膜へ‐ (2011)
  • 著者名/発表者名: 桑原裕司
  • 学会等名: 「単分子エレクトロニクスの現状認識と近未来実現へ向けての中核体制構築」2011年度第2回研究会
  • 発表場所: 国際高等研究所, 京都
  • 年月日: 20111021-22
• [学会発表] Elemental Analysis at 1 nm Scale by STM combined with Highly Brilliant HardX-rays (2011)
  • 著者名/発表者名: 齋藤彰,野津浩史, 田中武拓, 高木康多,大関豪三,田中義人,香村芳樹,赤井恵,石川哲也, 辛埴, 桑原裕司, 青野正和
  • 学会等名: 第66回物理学会年次大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20110922-24
• [学会発表] Advances in Theoretical & Application Studies on the Specific Photonic Properties of Morpho-butterfly's Color (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira SAITO, J.Murase, M.Yonezawa, M.Akai-Kasaya, Y.Kuwahara
  • 学会等名: The 11th International Symposium. on biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: Nagoya Univ., Nagoya, Japan
  • 年月日: 20110125-28
• [学会発表] Applications of Morpho-butterfly's strange blue based on Nano-randomness (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Saito, J. Murase, M. Yonezawa, M. Akai-Kasaya and Y. Kuwahara
  • 学会等名: 1st Korea-Japan Symposium on Surface Technology
  • 発表場所: Songdo Park Hotel, Incheon, Korea
  • 年月日: 20101125-26
• [学会発表] Optical and transport properties in molecular nanosystems observed by STM-based techniques (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Kuwahara, M. Akai-Kasaya, A. Saito
  • 学会等名: Trends in Nanotechnology (TNT) 2010
  • 発表場所: International Iberian Nanotechnology Laboratory, Braga, Portugal
  • 年月日: 20100906-10
• [学会発表] 分子ナノシステムの物性探索と素子応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 赤井恵
  • 学会等名: 第65回物理学会年次大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Metal transition of one-dimensional polymer nanowire (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Akai-Kasaya, Y. Kuwahara and M. Aono
  • 学会等名: International Workshop on Superconductivity in Diamond and Related Materials
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 20080707-09
• [産業財産権] 単一有機分子の酸化還元反応を利用した二端子多経路確率共鳴素子 (2012)
  • 発明者名: 赤井恵、桑原裕司、松本卓也 、川合知二
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許、(K20120167)
  • 出願年月日: 2012-08-30
• [産業財産権] 有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 是津信之、桑原裕司、植村隆文、藤喜彩、田中琢也、赤井恵
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許、PCT/JP2010/070882
  • 出願年月日: 2010-11-24
  • 外国