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2013 年度 研究成果報告書

トップダウン空間規制電極による自己組織的分子機能創発

計画研究

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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 20111016
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

松本 卓也  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50229556)

研究分担者 李 恵リョン  大阪大学, 産業科学研究所, 特任教授 (00362632)
研究協力者 平野 義明  大阪大学, 理学研究科, 特任研究員 (10434896)
三宅 雄介  大阪大学, 工学研究科, 特任助教
研究期間 (年度) 2008-11-13 – 2013-03-31
キーワードナノ電極 / 自己組織化 / 分子エレクトロニクス / バイオチップ / 分子認識 / ナノ構造体 / 微細加工 / 複製モールド
研究概要

ナノスケール空間の少数分子系に現れるゆらぎや確率共鳴を利用して、論理デバイスおよびセンサーとしての機能創発を試みた。DNAを用いて酸化還元活性を有する分子のネットワークを形成し、電気的特性を調べた。その結果、クーロンネットワークモデルで良く記述できることがわかった。このような非線形応答を示す分子のネットワーク系を生かした応用として、確率共鳴素子の実験を行った。熱ノイズにより微弱な入力信号を高いS/Nで検出することに成功した。この成果は分子によるニューラルネットワーク構築の可能性を示すものである。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (6件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 電子移動反応に立脚した分子エレクトロニクス2013

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 雑誌名

      産業と技術

      巻: 65[4]巻 ページ: 57-60

    • URL

      http://www6.ocn.ne.jp/~seisan/654/654-57.pdf

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シトクロムcを用いた酸化還元ネットワークにおける確率共鳴現象2013

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 64[8]巻 ページ: 580-584

    • URL

      http://www.kako-sha.co.jp/

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stochastic Resonance in a Molecular Redox Circuit2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirano, Y.Segawa, T.Kawai, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 117[1]巻 ページ: 140-145

    • DOI

      10.1021/jp310486z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of High-density DNA Origami Network by Dewetting with a Binary Solvent2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirano, K.Ojima, Y.Miyake, T.Kawai, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 41[11]巻 ページ: 1459-1461

    • DOI

      10.1246/cl.2012.1459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mn12 Molecular Redox Array Exhibiting One-Dimensional Coulomb Blockade Behavior2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Hirano, Y.Segawa, F.Yamada, T.Kuroda-Sowa, T.Kawai, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 116[18]巻 ページ: 9895-9899

    • DOI

      10.1021/jp301778r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single Molecular Observation of DNA and DNA Complexes by Atomic Force Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, E.Mikamo-Satoh, A.Takagi, T.Kawai
    • 雑誌名

      Current Pharmaceutical Biotechnology

      巻: 13[14]巻 ページ: 2589-2598

    • URL

      http://www.ingentaconnect.com/content/ben/cpb/2012/00000013/00000014/art00007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imaging of Transverse Electron Transfer through a DNA Molecule by Simultaneous Scanning Tunneling and Frequency-Modulation Atomic Force Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Maeda, T.Matsumoto, T.Kawai
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 5[4]巻 ページ: 3141-3145

    • DOI

      10.1021/nn200291f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA Observation with Scanning Tunneling Microscope using a Solution2011

    • 著者名/発表者名
      H.Matsuura, H.Hokonohara, T.Sugita, A.Takagi, K.Suzuki, T.Matsumoto, T.Kawai
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys

      巻: 109[3]巻 ページ: 034701 (5)

    • DOI

      10.1063/1.3527056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocurable Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane-based Resists for Nanoimprint Lithography : Fabrication of High-Aspect Ratio Structures and Replica Molds2010

    • 著者名/発表者名
      B.K.Lee, N.G.Choa, H.Tanaka, N.Y.Hong, D.P.Kim, H.Y.Lee, T.Kawai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 26[28]巻 ページ: 14915-14922

    • DOI

      10.1021/la1025119

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano-scale Resistivity Reduction in Single grain of Lead Phthalocyanine2010

    • 著者名/発表者名
      S.Tabuchi, Y.Otsuka, M.Kanai, H.Tabata, T.Matsumoto, T.Kawai
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 11[5]巻 ページ: 916-924

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2010.02.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrostatic Force Spectroscopy on Insulating Surfaces : the Effect of Capacitive Interaction2009

    • 著者名/発表者名
      A.Takagi, F.Yamada, T.Matsumoto, T.Kawai
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 20[36]巻 ページ: 365501(7)

    • DOI

      10.1088/0957-4484/20/36/365501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrostatic Force Microscopy : Imaging DNA and Protein Polarizations One by One2009

    • 著者名/発表者名
      E.Mikamo-Satoh, F.Yamada, A.Takagi, T.Matsumoto, T.Kawai
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 20[14]巻 ページ: 145102(6)

    • DOI

      10.1088/0957-4484/20/14/145102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Fabrication of Integrated 3D Au Nanobox Arrays by Sidewall Deposition with Controllable Heights and Thicknesses2009

    • 著者名/発表者名
      N.G.Choa, B.K.Lee, H.Y.Lee, T.Kawai, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 20[39]巻 ページ: 395301 (6)

    • DOI

      10.1088/0957-4484/20/39/395301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoarrays of Tethered Lipid Bilayer Rafts on Poly(vinyl alcohol) Hydrogels2009

    • 著者名/発表者名
      B.K.Lee, H.Y.Lee, P.N.Kim, K.Y.Suh , T.Kawai
    • 雑誌名

      Lab on a chip

      巻: 9[1]巻 ページ: 132-139

    • DOI

      10.1039/B809732A

    • 査読あり
  • [学会発表] 巨大分子の酸化還元ネットワークを用いた確率増幅デバイス 特別企画公演 単一分子電子伝導とノイズ、揺らぎ~脳型電子素子への道2014

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス (愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-03-30
  • [学会発表] Stochastic Resonance in a Molecular Redox Circuit2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      International Conference on Small Science (ICSS 2013)
    • 発表場所
      The Red Rock Casino Resort and Spa, (Las Vegas Nevada, USA.)
    • 年月日
      2013-12-17
  • [学会発表] Redox-Active Huge Molecular Network Exhibiting Noise-Induced Stochastic Enhancement2012

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies -International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM 2012)
    • 発表場所
      PACIFICO YOKOHAMA (Yokohama Japan)
    • 年月日
      2012-09-24
  • [学会発表] Noise-Induced Stochastic Enhancement for a Device Based on Cytochrome C and DNA Nanonetwork2011

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      12th European Conference on Organized Films (ECOF12)
    • 発表場所
      Sheffield Hallam University (Sheffield UK)
    • 年月日
      2011-07-20
  • [学会発表] 巨大分子ネットワークを用いた確率増幅デバイス2011

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 学会等名
      2011年春季 第58回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学 (神奈川県・厚木市)
    • 年月日
      2011-03-25
  • [学会発表] ニューロンを模倣した表面ネットワーク分子デバイスへのアプローチ2009

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 学会等名
      第29回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京)
    • 年月日
      2009-10-27
  • [図書] 超分子ナノエレクトロニクス」超分子サイエンス&テクノロジー-基礎からイノベーションまで- (国武豊喜監修)第3章 超分子の新しい展開とナノマテリアル、第2節 超分子デバイス2009

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 総ページ数
      1244 (642-646)
    • 出版者
      NTS
  • [産業財産権] ナノインプリントリソグラフィー用の高耐久性レプリカモールドおよびその作製方法2009

    • 発明者名
      B.K.Lee、H.Y.Lee、川合 知二, N.Y.Hong, D.P.Kim
    • 権利者名
      大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許特願2009-0006902
    • 産業財産権番号
      特願2009-0006902
    • 出願年月日
      2009-06-05
  • [産業財産権] THE MANUFACTURE METHOD OF HIGH DURABLE REPLICA MOLD FOR NANOLOTHOGRAPHY2009

    • 発明者名
      T.Kawai, H.Y.Lee, B.K.Lee, N.Y.Hong, D.P.Kim
    • 権利者名
      ChungNam 大学、大阪大学
    • 産業財産権種類
      国際特許分類 B29C-033/38
    • 産業財産権番号
      10-0928184
    • 取得年月日
      2009-11-17
    • 外国

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公開日: 2015-07-16  

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