局所プローブによるナノリンク分子架橋系の分子物性の解明

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17069002
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
• 研究分担者: 高岡 毅 東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (90261479) ; 道祖尾 恭之 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (10375165)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 1分子科学 / ナノ表面・界面 / 非弾性トンネル分光

研究概要

分子の多彩な構造・電子状態・修飾部位の付加などの特徴を生かした単一分子を流れる電流の特性に期待が集まるが、多くの基礎的な理解がなされていない。本研究では、アルカンチオール自己組織化膜と呼ばれる試料を選び、分子の一方の端は大きな金電極に、他の端はトンネル顕微鏡の探針を用いた1原子単位の微小電極に接合したデバイスを作り、その間に流れる電流の精密計測と計算シミュレーションを組み合わせて、伝導経路の解析に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Inelastic tunneling spectroscopy of alkanethiol molecules:high resolution spectroscopy and theoretical simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: Norio Okabayashi, Magnus Paulsson, Hiromi Ueda, Youhei Konda, Tadahiro Komeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 104 ページ: 077801-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomically resolved Larmor frequency detection on Si(111)-7×7 oxide surface (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Sainoo, Hironai Isshiki, Syed Mohammad Fakruddin Shahed, Tsuyoshi Takaoka, Tadahiro Komeda
  • 雑誌名: Applied Physics letters 95 ページ: 082504-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音速希ガス原子衝突による表面吸着分子の摩擦に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高岡毅、米田忠弘
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 8月号 ページ: 627-631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and theoretical investigations on the epitaxial growth of 4, 4(') stilbenedicarboxylic acid molecules on Au(111) (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhang. Y. F, Yang. Y, Kawazoe. Y, Komeda. T
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 131 ページ: 174706-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Low-Temperature Scanning Tunneling Microscope Investigation of a Nonplanar Dysprosium-Phthalocyanine Adsorption on Au(111) (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhang. Y. F, Isshiki. H, Katoh. K, Yoshida. Y, Yamashita. M, Miyasaka. H, Breedlove. B. K, Kajiwara. T, Takaishi. S, Komeda. T
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 113 ページ: 14407-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Temperature Scanning Tunneling Microscopy Investigation of Bis(phthalocyaninato)yttrium Growth on Au(111): From Individual Molecules to Two-Dimensional Domains (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhang. Y. F, Isshiki. H, Katoh. K, Yoshida. Y, Yamashita. M, Miyasaka. H, Breedlove. B. K, Kajiwara. T, Takaishi. S, Komeda. T
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 113 ページ: 9826-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Observation of Lanthanide(III)-Phthalocyanine Molecules on Au(111) by Using Scanning Tunneling Microscopy and Scanning Tunneling Spectroscopy and Thin-Film Field-Effect Transistor Properties of Tb(III)- and Dy(III)- (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Katoh, Y. Yoshida, M. Yamashita, H. Miyasaka, B.K. Breedlove, T. Kajiwara, S. Takaishi, N. Ishikawa, H. Isshiki, Y.F. Zhang, T. Komeda, M. Yamagishi, J. Takeya
  • 雑誌名: Phthalocyanine Molecules, J. Am. Chem. Soc 131 ページ: 9967-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inelastic Electron Tunneling Spectroscopy of an Alkanethiol Self-Assembled Monolayer Using Scanning Tunneling Microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Okabayashi, Y. Konda, T. Komeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 100 ページ: 217801-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of frequencies of a single precessing spin detected by scanning tunneling microscope (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Komeda, Y. Manassen
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 92 ページ: 212506-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and conductance measurement of periodic arrays of gold nanoparticles (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kakefuda, K. Narita, T. Komeda, S. Yoshimoto, S. Hasegawa
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 93 ページ: 163103-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Vector Determination of Carbon Nanotubes by Observation of Interference Patterns Near the End Cap (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Furuhashi, T. Komeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 101 ページ: 185503-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of Friction of a Single Chemisorbed Molecule on a Surface Using Incident Atoms (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Takaoka, T. Komeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 100 ページ: 046104-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic free-electron-like dispersions and standing waves realized in self-assembled monolayers of glycine on Cu(100) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kanazawa, Y. Sainoo, Y. Konishi, S. Yoshida, A. Taninaka, A. Okada, M. Berthe, N. Kobayashi, O. Takeuchi, H. Shigekawa
  • 雑誌名: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 129 ページ: 740-741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical identification and manipulation of molecules by vibrational excitation via inelastic tunneling process with scanning tunneling microscopy (2005)
  • 著者名/発表者名: T. Komeda
  • 雑誌名: Prog. Surf. Sci 78 ページ: 41-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitation of molecular vibration modes with inelastic scanning tunneling microscopy processes: Examination through action spectra of cis-2-butene on Pd(110) (2005)
  • 著者名/発表者名: Y. Sainoo, Y. Kim, T. Okawa, T. Komeda, H. Shigekawa, Maki Kawai
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 95 ページ: 246102-1-4
  • 査読あり
• [学会発表] Molecule scale spin control using Single molecule magnet (2010)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Komeda
  • 学会等名: MANA International Symposium Jointly with ICYS
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 20100303-20100305
• [学会発表] Single Spin Detection by Scanning Tunneling Microscopy, Progress in Applied Surface (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Komeda
  • 学会等名: Interface and Thin Film Science 2009 SURFINT-SREN II
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 20091116-20091119
• [学会発表] 2層フタロシアニン・ランタノイド錯体で観察される単層膜規則構造と近藤効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 一色弘成、張イエンフォン、米田忠弘、吉田祐輔、加藤恵一、宮坂等、山下正廣
  • 学会等名: 第29回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東京都江戸川区
  • 年月日: 20091027-20091029
• [学会発表] Spin behavior of ordered film of single-molecule-magnet lanthanoid-phthalocyanine molecules studied with cryogenic scanning tunneling microscope (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Komeda
  • 学会等名: SELF-ORGANIZED NANOSTRUCTURES (SONS 2) FINAL CONFERENCE
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 20091019-20091022
• [学会発表] アルカンチオール自己組織化膜に対する非弾性電子トンネル機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡林則夫. 今田洋平. 米田忠弘
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本県熊本市
  • 年月日: 20090925-20090928
• [学会発表] 単分子磁石フタロシアニン錯体で観察される単層膜規則構造と近藤効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘、一色弘成、Zhang Yan-Feng、吉田祐輔、加藤恵一、宮坂等、山下正廣
  • 学会等名: 第3回分子科学討論会2009
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 20090921-20090924
• [学会発表] 単分子磁石TbPc_2_分子で観察される近藤効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘
  • 学会等名: ナノ学会第七回大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20090509-20090511
• [学会発表] 走査トンネル顕微鏡をもちいた単一スピン検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] Pt(997)表面におけるNOの衝突誘起拡散 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高岡毅、米田忠弘
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] 置換アルカンチオール自己組織化膜に対するSTM-IETS (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡林
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] Single spin detection by tunneling electron (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Komeda
  • 学会等名: 1st Symposium Carrier Interaction and Nuclear Spin Related Phenomena organized by ERATO Nuclear Spin Electronics Project (NSEP)
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2009-03-03
• [学会発表] 物質の新機能性探索 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘
  • 学会等名: 東北大学G-COE「分子系高次構造体化学国際教育研究拠点」第2回研究会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 20081219-20081221
• [学会発表] 金(111)表面上の希土類原子フタロシアニン錯体TbPc2の極低温STMとSTS観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 色弘成弘、吉田祐輔、加藤恵一、宮坂等、山下正廣
  • 学会等名: 第28回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20081113-20081115
• [学会発表] Spin detection atomic resolution using scanning tunneling microscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Komeda
  • 学会等名: Joint Conference of the International Symposium on Electron Spin Science and the 46th Annual Meeting of the Society of Electron Spin Science and Technology (ISESS-SEST2007)
  • 発表場所: 静岡県(Invited)
  • 年月日: 20071106-20071109
• [学会発表] Tadah Frictio n of a single chemisorbed molecule on a Pt surface (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Takaoka, Tadahiro Komeda
  • 学会等名: The International Conference on Science of Friction
  • 発表場所: Irako at Aich
  • 年月日: 20070909-20070913
• [学会発表] Quantum Interference at Carbon Nanotube End and Novel Self-assembled Structure of Supramolecules and Dewetting Patterns (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Komeda
  • 学会等名: ChinaNano2007
  • 発表場所: Beijing in China(Invited)
  • 年月日: 20070604-20070606
• [学会発表] 走査トンネル顕微鏡原子スケールでのスピン計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘
  • 学会等名: 分子研研究会「先端的ESR手法による分子性物質の新機能性探索」
  • 発表場所: 愛知県岡崎市(招待講演)
  • 年月日: 2007-12-17
• [学会発表] Dynamics of adsorbed molecul es through vibratonal excitation using STM, American Chemical Society (2006)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Komeda
  • 学会等名: 232nd National Meeting, Exposition
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA(Invited)
  • 年月日: 20060910-20091014
• [学会発表] Dynamic Process of Molecules on the Surface Investigation (2006)
  • 著者名/発表者名: Tadahiro Komeda
  • 学会等名: The 10th East Asian Workshop on Chemical Reactions
  • 発表場所: Taipei, Taiwan(Invited)
  • 年月日: 20060323-20060325
• [学会発表] 走査トンネル顕微鏡を用いた原子スケールでのスピン計測 (2006)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘
  • 学会等名: 東北大多元物質科学研究所講演会、分子性構造体の量子スピン伝導セミナー
  • 発表場所: 宮城県仙台市(招待講演)
  • 年月日: 2006-11-30
• [学会発表] 原子分解能をもった化学分析と触媒反応 (2005)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘
  • 学会等名: 第25回表面科学講演大会
  • 発表場所: 埼玉県(招待講演)
  • 年月日: 2005-11-17
• [学会発表] 走査型トンネル顕微鏡による表面吸着分子の振動励起 (2005)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘
  • 学会等名: 日本物理学会・領域1シンポジウム
  • 発表場所: 京都府(招待講演)
  • 年月日: 2005-09-24
• [学会発表] 低次元ナノマテリアルと単一分子の振動分光・ESR検出装置開発 (2005)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘
  • 学会等名: 日本学術振興会第167ナノプローブ委員会研究会
  • 発表場所: 東京都(招待講演)
  • 年月日: 2005-04-19
• [図書] 走査プローブ顕微鏡-正しい実験とデータ解析のために必要なこと- (2009)
  • 著者名/発表者名: 米田忠弘、道祖尾恭之
  • 総ページ数: 95-105
  • 出版者: 共立出版
• [備考]
  • URL: http://cfd-rism-imram.tagen.tohoku.ac.jp/~sfcm/index-j.html