| 研究課題/領域番号 |
13304056
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能・物性・材料
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
菅原 正 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50124219)
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| 研究分担者 |
川田 勇三 茨城大学, 理学部, 教授 (10152969)
松下 未知雄 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (80295477)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| キーワード | スピン分極ドナー / 有機磁性金属 / 有機電界効果トランジスター / 磁気抵抗 / ナノ粒子 / 分子ワイヤー / 分子ワイヤーネットワーク / 分子磁性 |
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| 研究概要 |
本研究では、スピン分極ドナーを様々な形に超構造化することにより、分子内のスピン分極をスピン偏極電流として取り出す手法の開発を試み、以下の成果を得た。
1.スピン分極ドナーを用いて有機磁性金属を実現する目的で、金属的な導電性の発現が期待されるセレン原子が導入されたTTF系スピン分極ドナー(DSBN、ESBN)、及び、スピン分極を高めるべく、TTF骨格に四つのラジカルを導入したテトララジカルドナーを新たに合成し、電荷移動錯体やイオンラジカル塩を調製した。なかでもESBNのイオンラジカル塩は、約40meVと低い活性化エネルギーを示し、高圧力の印加による磁性金属相の発現が期待される。
2.長鎖アルキル基の導入により製膜性と分子配列性を向上させたスピン分極ドナーOdTBNを合成し、その薄膜が電界効果トランジスター(FET)として動作することを実証した。
3.直径4nmの金ナノ粒子に、約100分子のπラジカルドナーが置換した有機無機複合系を得る手法を確立した。さらに、ESRから、ラジカルのスピンと金表面の電子との相互作用を見出した。また、理学電気(株)と共同で、X線小角散乱法によって、金ナノ粒子の粒子サイズとその分布を、短時間かつ簡便に、精密に評価する手法を確立したことは、特筆に値する。
4.分子の両末端にチオール基を導入された種々の分子ワイヤー分子が合成され、それらが、金ナノ粒子との間に、金の櫛形電極をつなぐように、ネットワーク状の構造体を形成する事が見いだされた。この金ナノ粒子ネットワークは、ナノ粒子のサイズと、分子ワイヤーの種類と分子長に強く依存した導電特性を示した。さらに、磁場の印加下での計測から、磁気抵抗を示す試料が見いだされた。今後、このような特徴的な分子集合体に適する計測手法が開発されることにより、この金ナノ粒子ネットワークに非線形な導電挙動や顕著な磁気抵抗効果が見いだされると考えられる。
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