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2008 年度 実績報告書

ハイコンダクタンス単一分子接合に向けた電極-分子界面の創製

研究課題

研究課題/領域番号 20027009
研究機関大阪大学

研究代表者

谷口 正輝  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40362628)

キーワード電極-分子界面 / 単一分子伝導 / 量子伝導 / 機械的破断接合 / 電極-分子界面の安定性 / 金-硫黄結合 / 金-セレン結合 / トンネル伝導
研究概要

これまでの研究により、Au-S結合、Au-Se結合、およびAu-Te結合から形成される電極-分子界面の中で、Au-Se結合がハイコンダクタンス単一分子接合に最も有効であることを見出している。しかし、他の電極金属との界面は検討されていないため、本研究では、Au、Ag、Cuと、SとSeの全ての組み合わせから形成される電極-分子界面の結合状態と電子状態をベンゼンチオール(BT)とベンゼンセレノール(BS)の単分子膜を用いて光電子分光法により調べた。Ag-BTとAg-BSは安定な単分子膜を形成したが、Cu-BTとCu-BSは単分子膜を形成するものの、大気中では徐々に銅表面が酸化されることが明らかとなった。特に、Cu-BSの界面では、セレン酸化物の形成がX線光電子分光から明らかとなり、Cu-BS界面は不安定であることが分かった。一方、それぞれの電極-分子界面の電子状態を紫外光電子分光法により調べたところ、全ての界面において、フェルミレベルに有限な状態密度が観測され、分子由来の状態密度が、Ag-BT、Ag-BS、Cu-BTにおいて、それぞれ、フェルミレベルから1.5eV、1.3eV、1.4eVに観察された。対応するAu-BTとAu-BSにおける値が1.2eVと0.9eVであることから、これら全ての電極-分子界面の中では、Au-BS界面が入イコンダクタンス単一分子接合に最も有効であることが明らかとなった。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Metallic Nature of Metal-Molecule Interface Formed by Au-Se bonds2008

    • 著者名/発表者名
      K. Yokota
    • 雑誌名

      Physical Review B 77

      ページ: 165416-165420

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Heating in Metal-Molecule-Metal Junctions2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tsutsui
    • 雑誌名

      Nano Letters 8

      ページ: 3293-3297

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic stability of single molecule junctions2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tsutsui
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 92

      ページ: 223110-223112

    • 査読あり
  • [学会発表] 極低温下における単分子接合の作製とその電気伝導特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      筒井真楠
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-31
  • [学会発表] 単分子接合における局所加熱2009

    • 著者名/発表者名
      筒井真楠
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-31
  • [学会発表] 有機ドナー分子の単分子コンダクタンス2009

    • 著者名/発表者名
      谷口正輝
    • 学会等名
      日本物理学会2009年・第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] オリゴチオフェン単分子ワイヤーの電気伝導特性2009

    • 著者名/発表者名
      横田一道
    • 学会等名
      日本物理学会2009年・第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] 77Kにおける単分子接合の局所加熱2009

    • 著者名/発表者名
      筒井真楠
    • 学会等名
      日本物理学会2009年・第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] 音金属-カルコゲン分子接合の界面電子状態評価2008

    • 著者名/発表者名
      横田一道
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-26
  • [学会発表] 単原子・分子接合における電流誘起局所加熱2008

    • 著者名/発表者名
      筒井真楠
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋期大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-23
  • [学会発表] 貴金属-カルコゲン分子接合における界面電子状態2008

    • 著者名/発表者名
      横田一道
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋期大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-21
  • [学会発表] Metal-molecule interface for molecular electronics2008

    • 著者名/発表者名
      K. Yokota
    • 学会等名
      ACS National Meeting Philadelpha
    • 発表場所
      Philadelpha
    • 年月日
      2008-08-20
  • [学会発表] Thermodynamic stability of atomic and molecular junctions2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tsutsui
    • 学会等名
      ACS National Meeting Philadelpha
    • 発表場所
      Philadelpha
    • 年月日
      2008-08-20

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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