分子性ナノワイヤの構築と機能開拓

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14204068
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中村 貴義 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60270790)
• 研究分担者: 芥川 智行 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (60271631) ; 長谷川 達生 産業技術総合研究所, 主任研究員 (00242016)
• キーワード: 分子性ナノワイヤ / マクロサイクリックTTF / 分子性導体 / AFM / 分子配向 / 電気物性

研究概要

1.分子ナノワイヤを形成する他のマクロサイクリックTTF誘導体を検討した。
マクロサイクリックTTF誘導体に対し、適当なアクセプターと組み合わせることで、高導電性の分子性ナノワイヤを得ることを目的に前年度に引き続き検討を行った。マクロサイクリックTTFの誘導体化については、BEDT-TTF型構造の分子に加えてBEDO-TTF型構造を持つ分子の合成に成功した。また、BEDT-TTF型構造を持つ分子については積極的に材料化を進めた。その結果、この分子が中性常態で低分子オルガノゲルを形成することや、ヨウ素錯体がナノドット構造を持つことなどを見出した。また、ピロロTTF型分子については前駆体についてLB膜化を進め、種々のアクセプターとのLB膜形成に成功した。
2.ワイヤリング技術の開発
種々のパラメータの検討を通じて、ワイヤ生成の仕組みを理解すると共に、その最適条件を求めることを目的に研究を行った。その結果、ワイヤ形成とゲル形成が密接な関係を持つことを見出し、それを基に新たなワイヤ構造を与える分子の分子設計に着手した。金ナノ粒子などを導入した複合ナノワイヤ構造の構築にについて、電気物性を詳細に検討した。
3.分子ナノワイヤネットワークの構造評価
ナノワイヤネットワークの構造をプローブ顕微鏡で評価した。新たに得られた、C60とマクロサイクリックTTFからなる膜においては、スピノーダル分解など、非平衡過程がワイヤ形成に密接に関わっていることを見出した。

研究成果

• [文献書誌] S.Takeda: "Dynamic behavior of ammonium ion in the crown ether cavity within Ni(dmit)_2 salt as studied by solid-state NMR"Synthetic Metals. 133-134. 427-429 (2003)
• [文献書誌] T.Naito: "ET_3(MnCl_3)_2(EtOH)_2 : A New Organic Conductor with a Perovskite Structure"Synthetic Metals. 133-134. 445-447 (2003)
• [文献書誌] T.Hasegawa: "Novel Magnet-Lattice Transition in the Mixed-Stack Charge-Transfer Complexes with Inter-Columner Networks"Synthetic Metals. 133-134. 623-625 (2003)
• [文献書誌] S.Nishihara: "Crystal Structure and Magnetic Properties of Gd_2([18]crown-6)_2(OH)_2(CH_3CN)_2[Ni(dmit)_2]_4 Complex Having f- and π-Spins"Inorg.Chem.. 42. 2480-2482 (2003)
• [文献書誌] K.Ikegami: "Molecular Orientation of Langmuir-Blodgett Films of AlkylDCNQI-Cu and AlkylTCNQ-Cu Complexes"Transactions of the Materials Research Society of Japan. 28. 51-54 (2003)
• [文献書誌] A.Akutsu-Sato: "Structures and Physical Properties of BEDT-TTF Salts Containing Channels of Protons"Synthetic Metals. 135-136. 597-598 (2003)
• [文献書誌] T.Naito: "Physical Properties of (ET)_3(MnCl_4)(TCE) and the Related Salts"Synthetic Metals. 135-136. 613-614 (2003)
• [文献書誌] Y.Tatewaki: "Structural Modification of Molecular Nanowires Composed of DialkylmacrocyclicbisTTF-F_4TCNQ Complex"Synthetic Metals. 137. 933-934 (2003)
• [文献書誌] S.Nishihara: "^1H-NMR of [Ph(NH_3)](18-crown-6)[Ni(dmit)_2] Having Molecular Spin Ladder Structure"Synthetic Metals. 137. 1279-1280 (2003)
• [文献書誌] K.Sakai: "The d-L(π)-π Type of Charge-Transfer Salt [Cu(Me-tri)_2][Ni(dmit)_2]_2 : Correlation between Copper(II) d- and Ni(dmit)_2 π-Electrons via π-Conjugated Macrocyclic Ligands"PhysChemChemPhys. 5. 2469-2475 (2003)
• [文献書誌] T.Akutagawa: "Bidentated Hydrogen Bond from [O-H【triple bond】N-N【triple bond】H-O] to [O^-【triple bond】^+H-N-N-H^+【triple bond】^-O] Structures in Solids"J.Phys.Chem.B. 107. 6428-6251 (2003)
• [文献書誌] T.Akutagawa: "Structures of Flexible Supramolecular Cations (1,4-Cyclohexanediammonium^<2+>)(Crown Ethers)_2 in [Ni(dmit)_2]^- Salts"J.Supramol.Chem. 2. 175-186 (2003)
• [文献書誌] H.Miyata: "Langmuir-Blodgett Films of Bis-Tetrathiafulvalene Substituted Macrocycle and TCNQ Derivatives"Thin Solid Films. 438-439. 1-6 (2003)
• [文献書誌] T.Akutagawa: "Langmuir-Blodgett Films of Charge Transfer Complex between an Amphiphilic Monopyrrolo-TTF and TCNQ Derivatives"J.Phys.Chem.B. 107. 13929-13938 (2003)
• [文献書誌] T.Akutagawa: "Proton Transfer and a Dielectric Phase Transition in Molecular Conductor (HDABCO^+)_2(TCNQ)_3"J.Am.Chem.Soc.. 126. 291-294 (2004)
• [文献書誌] 中村貴義: "有機トランジスタの動作性向上技術[材料開発、作製法、素子設計]「第5章 有機デバイスの開発状況とその将来性 第6節 分子エレクトロニクス素子」"技術情報協会. 333 (2003)