ナノワイヤ-ナノ粒子連結系の量子伝導制御

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20350060
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 芥川 智行 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60271631)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ナノワイヤ / ナノ粒子 / 量子伝導 / 分子超薄膜 / ネットワーク / LB膜 / 電荷移動

研究概要

電気伝導性を有する有機分子の集合体が形成する一次元ナノワイヤと金ナノ粒子(直径=8.5と13nm)から構成される複合ナノ構造を基板上に作製した。特異な複合ナノ集積構造の電気伝導挙動を、金ナノ粒子のサイズをパラメーターとして、量子伝導性の出現の観点から検討した。電気伝導度の温度依存性から、100K以下の温度領域で、金ナノ粒子間のトンネル効果による量子伝導が出現する事が明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Exploring the thermochromism of sulfite-embedded polyoxometalate capsules (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Tsunashima, D.Long, T.Endo, S.Noro, T.Akutagawa, T.Nakamura, R.Q.Cabrera, P.F.McMillan, P.Kogerler, L.Cronin
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. ページ: 7295-7297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferromagnetic coupling of [Ni(dmit)_2]^- anions in (m-fluoroanilinium)(dicyclohexano[18]crown-6)[Ni(dmit)_2] (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, D.Sato, Q.Ye, S.Noro, T.Nakamura
  • 雑誌名: Dalton Transactions 39 ページ: 2191-2193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conformational Polymorph of o-Aminoanilinium (dibenzo[18]crown-6) Supramolecules in [Ni(dmit)_2]^- Salts (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, H.Koshinaka, Q.Ye, S.Noro, J.Kawamata, H.Yamaki, T.Nakamura
  • 雑誌名: Chemistry An Asian Journal 5 ページ: 520-529
  • 査読あり
• [雑誌論文] [18]crown-6 Rotator in Spin-Ladder Compound of m-Aminoanilinium ([18]crown-6)[Ni(dmit)_2]^- (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, D.Sato, Q.Ye, T.Endo, S.Noro, S.Takeda, T.Nakamura
  • 雑誌名: Dalton Transactions 39 ページ: 8219-8227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetrical [Ni(dmit)_2]^- Arrangements Induced by (1R,2R)-Cyclohexane diammonium - Crown Ether Supramolecules (2010)
  • 著者名/発表者名: Q.Ye, T.Akutagawa, T.Endo, S.Noro, T.Nakamura, R.Xiong
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 49 ページ: 8591-8600
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Polar 7,7-Bis(N,N-dimethyl piperazinium)-8,8-dicyanoquinodimethane in [Ni(dmit)_2]^- Salt ; Crystal Structure and Magnetic Properties (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Jayanty, T.Akutagawa, T.Nakamura
  • 雑誌名: CrystEngComm. 12 ページ: 4087-4090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymorphism and Magnetism of cis-Cyclohexane-1, 4-diammonium(Dicyclo hexano [18]crown-6)_2[Ni(dmit)_2]_2 Salts (2010)
  • 著者名/発表者名: Q.Ye, T.Akutagawa, S.Noro, T.Nakamura, R.Xiong
  • 雑誌名: Cryst.Growth & Des. 10 ページ: 4856-4860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron transport in a gold nanoparticle assembly structure stabilized by a physisorbed porphyrin derivative (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Noda, S.Noro, T.Akutagawa, T.Nakamura
  • 雑誌名: Phys.Rev.B. 83 ページ: 205420-1,205420-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferroelectricity and polarity control in solid state flip-flop supramolecular rotators (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, H.Koshinaka, D.Sato, S.Takeda, S.Noro, H.Takahasi, R.Kumai, Y.Tokura, T.Nakamura
  • 雑誌名: Nature Materials 8 ページ: 342-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferromagnetic and Antiferromagnetic Coupling of [Ni(dmit)_2]^- Anion Layers Induced by Cs^+_2(benzo[18]crown-6)_3 Supramolecule (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, K.Shitagami, M.Aonuma, S.Noro, T.Nakamura
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 48 ページ: 4454-4461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Langmuir-Blodgett Films of Charge-Transfer Complexes : Ethylenedithio-Substituted Amphiphilic Bis-TTF Macrocycle and F_4TCNQ or Br_2TCNQ (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Endo, T.Akutagawa, T.Kajiwara, K.Kakiuchi, Y.Tatewaki, S.Noro, T.Nakamura
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn. 82 ページ: 968-974
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Silver Polyoxometalate Architectures Direct the Growth of Composite Semiconducting Nanostructures (2009)
  • 著者名/発表者名: C.Streb, R.Tsunashima, D.A.MacLaren, T.McGlone, T.Akutagawa, T.Nakamura, A.Scandurra, B.Pignataro, N.Gadegaard, L.Cronin
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 48 ページ: 6490-6493
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular-Assemblies of Amphiphilic Gigantic {Mo_<154>}-Ring : (Dimethydioctadecylammonium)_20 [Mo_<154>O_<462>H^+_8 (H_2O)_<90>] (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, R.Jin, R.Tunashima, S.Noro, L.Cronin, T.Nakamura
  • 雑誌名: Langmuir 24 ページ: 231-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Solid State Supramolecular Rotator Assembled from a Cs-Crown Ether Polyoxometalate-Hybrid : (Cs^+)_3([18]crown-6)_3(H^+)_2 [PMo_<12>O_<40>]. (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, D.Endo, F.Kudo, S.Noro, S.Takeda, L.Cronin, T.Nakamura
  • 雑誌名: Crystal Growth & Design 8 ページ: 812-816
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solid State Molecular Rotators of Anilinium and Adamantylammonium in [Ni(dmit)_)2]^- Salts with Diverse Magnetic Properties (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, D.Sato, H.Koshinaka, M.Aonuma, S.Noro, S.Takeda, T.Nakamura
  • 雑誌名: Inorg.Chem. 47 ページ: 5951-5962
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fullerene Nanowires : Self-Assembly Structures of a Low-Molecular-Weight Organogelator Fabricated by the Langmuir-Blodgett Method (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Tsunashima, S.Noro, T.Akutagawa, T.Nakamura, H.Kawakami, K.Toma
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. 14 ページ: 8169-8176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular approach for solid state Brownian rotators (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, T.Nakamura
  • 雑誌名: Dalton Transaction ページ: 6335-6345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical Resistivity of Individual Molecular-assembly Nanowires of Amphiphilic bis-tetrathiafulvalene/2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyano-p-quinodimethane Charge Transfer Complex by PCI-AFM (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Tsunashima, Y.Noda, Y.Tatewaki, S.Noro, T.Akutagawa, T.Nakamura, T.Matsumoto, T.Kawai
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 93 ページ: 173102
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular Fluctuation and Dielectric Response in Flexible Supramolecular Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行
  • 学会等名: International Symposium on Advanced Soft Materials
  • 発表場所: Kumamoto
  • 年月日: 20101124-20101126
• [学会発表] Fabrication of Gold Nanoparticle Assemblies Connected by Double-decker Phthalocyanine Complex via van der Waals Interactions (2010)
  • 著者名/発表者名: 野田祐樹, 野呂真一郎, 芥川智行, 中村貴義
  • 学会等名: International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science (NCSS2010)
  • 発表場所: Tuskuba
  • 年月日: 20100919-20100920
• [学会発表] フタロシアニンダブルデッカー-金ナノ粒子集積体の量子伝導挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野田祐樹, 野呂真一郎, 芥川智行, 中村貴義
  • 学会等名: 分子科学討論会2010
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 20100914-20100917
• [学会発表] 電子活性な分子集合体の設計から機能性材料の開拓 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行
  • 学会等名: 山口大学大学院理学研究科講演会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2010-10-05
• [学会発表] イミン部位の相互作用を利用したポルフィリン-金ナノ粒子集積体の作製と電気伝導 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野田祐樹, 芥川智行, 野呂真一郎, 中村貴義
  • 学会等名: 第3回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20090921-20090924
• [学会発表] ポルフィリン誘導体-金ナノ粒子複合構造の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野田祐樹, 野呂真一郎, 芥川智行, 中村貴義
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 20090917-20090919
• [学会発表] TTF誘導体-金ナノ粒子複合LB膜の量子伝導に与える金ナノ粒子サイズの影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福原克朗, 野田祐樹, 野呂真一郎, 芥川智行, 中村貴義
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 20090917-20090919
• [学会発表] 金ナノ粒子-ポルフィリン誘導体からなる集積体の電気伝導挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野田祐樹, 芥川智行, 野呂真一郎, 中村貴義
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 20090910-20090913
• [学会発表] マクロサイクリックTTF-金ナノ粒子複合LB膜の電気伝導性に及ぼす金ナノ粒子のサイズ効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福原克郎・野田祐樹・帯刀陽子・野呂真一郎・芥川智行・中村貴義
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部舟橋キャンパス
  • 年月日: 20090327-20090330
• [学会発表] Charge Transport Behavior of Hybrid Structures between Gold Nanoparticles and TTF Derivatives (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Noda, Y.Tatewaki, T.Akutagawa, T.Nakamura
  • 学会等名: Fifth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE5)
  • 発表場所: Miyazaki International Conference Hall
  • 年月日: 20090315-20090318
• [学会発表] Langmuir-Blodgett Films of Charge-Transfer Complexes : Ethylenedithio-Substituted Amphiphilic Bis-TTF Macrocycle and F4TCNQ or Br2TCNQ (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Endo, T.Akutagawa, T.Kajiwara, K.Kakiuchi, Y.Tatewaki, S.Noroa, T.Nakamura
  • 学会等名: 8th International Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME 2008)
  • 発表場所: Kobe Portopia Hotel, Japan
  • 年月日: 20081216-20081218
• [学会発表] 新規超薄膜のナノ物性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福原克郎, 野田祐樹, 帯刀陽子, 野呂真一郎, 芥川智行, 中村貴義, Jan BECHER
  • 学会等名: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 20080907-20080909
• [学会発表] Quantum Conducting Behaviour of Gold Nanoparticles - Molecular Nanowires Hybrids (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Akutagawa, Y.Noda, Y.Tatewaki, T.Nakamura
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2008
  • 発表場所: Porto de Galinhas, Brazil
  • 年月日: 20080706-20080711
• [学会発表] Protonic, Ionic, and Molecular Motions in Organic Solid for Conducting and Ferroelectric Materials (2008)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行
  • 学会等名: Special Lecture in Nanjing University in China.
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2008-11-06
• [図書] 現代界面コロイド科学の辞典(日本化学会編) (2010)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行, 中村貴義
  • 総ページ数: 162-163
  • 出版者: 丸善
• [図書] 化学と工業(有機強誘電体の新展開)(62(9)) (2009)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行
  • 総ページ数: 986-987
• [図書] 配位空間の化学-最新技術と応用-:誘電物性(北川進編著) (2009)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行, 中村貴義
  • 総ページ数: 290-297
  • 出版者: シエムシー出版
• [図書] 分子性導体デバイス(超分子サイエンス&テクノロジー)(監修国武豊喜) (2009)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行, 中村貴義
  • 総ページ数: 618-627
  • 出版者: NTS出版
• [図書] 化学と工業(有機強誘電体の新展開)(62(9)) (2009)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行
  • 総ページ数: 986-987
• [図書] 遷移金属錯体の固体物性化学(山下正廣、小島憲道編著)(錯体化学会選書3) (2008)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行, 中村貴義
  • 総ページ数: 375-390
  • 出版者: 三共出版
• [図書] ケイ・ディー・ネオブック(分子エレクトロニクスの話)(斉藤軍治編著5章) (2008)
  • 著者名/発表者名: 芥川智行
  • 総ページ数: 90-102
  • 出版者: 化学同人
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/akutagawa/Homepage2010/index-j.html