電気伝導度計測に基づく単分子接合の振動スペクトル法の開拓

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340074
• 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: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 木口 学 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70313020)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 単一分子伝導 / 振動分光 / 量子化コンダクタンス / 金属ナノワイヤー

研究概要

単分子接合の振動分光計測装置を構築し、Au,Ag,Cu,Ptなどに架橋したベンゼン、エチレン、アセチレン、フラーレン単分子の伝導特性および構造を明らかにした。そして、これらπ共役分子を電極に直接接続することで、単分子接合が金属と同程度の高い伝導性を示すことを明らかにした。さらに、πスタック分子に研究を展開し、バルクで重要な電子輸送過程であるπスタック間の電子輸送を単分子レベルで解明することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Electron transport through single π-conjugated molecules bridging between metal electrode (2012)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi and Satoshi Kaneko
  • 雑誌名: Chem Phys Chem 巻: 13 ページ: 1116-1126
• [雑誌論文] Single Molecule Conductance of π-Conjugated Rotaxane (2012)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi, Shigeto Nakashima, Tomofumi Tada, Satoshi Watanabe, Susumu Tsuda, Yasushi Tsuji, Jun Terao
  • 雑誌名: New Method for Measuring Stipulated Electric Conductance of π-Conjugated Molecular Wire Using STM Break Junction, Small 巻: 8 ページ: 726-730
• [雑誌論文] Electron Transport through Single Molecules Comprising Aromatic Stacks Enclosed in Self-assembled Cages (2011)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi, Takuya Takahashi, Yuta Takahashi, Yoshihiro Yamauchi, Takashi Murase, Makoto Fujita, Tomofumi Tada, and Satoshi Watanabe.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 50 ページ: 5708-5711
• [雑誌論文] Effect of metal-molecule contact on electron-vibration interaction in single hydrogen molecule junction (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Matsushita, Satoshi Kaneko, Tomoka Nakazumi, Manabu Kiguchi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 ページ: 245412
• [雑誌論文] Fabrication of the well defined single benzene molecule junction using Ag electrodes (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Kaneko, Tomoka Nakazumi, Manabu Kiguchi
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letters 1 ページ: 3520-3523
• [雑誌論文] Formation of a Pd atomic chain in hydrogen atmosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi, Kunio Hashimoto, Yuriko Ono, Tetsuya Taketsugu, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: Physical Review B 81 ページ: 195401
• [雑誌論文] Formation of Co atomic wire in hydrogen atmosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomoka Nakazumi and Manabu Kiguchi
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letters 1 ページ: 923-926
• [雑誌論文] Atomic motion in H_2 and D_2 single-molecule junctions induced by phonon excitation (2010)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi, Tomoka Nakazumi, Kunio Hashimoto, Kei Murakoshi
  • 雑誌名: Physical Review B 81 ページ: 045420
• [雑誌論文] Electrical conductance of single C_60 and benzene molecules bridging between Pt electrode (2009)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 95 ページ: 073301
• [学会発表] 溶液中における単一分子の電子伝導特性の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 電気化学会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2012-03-30
• [学会発表] 1次元単分子ワイヤの創成およびその電子伝導特性の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 日本化学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] Recent development of single molecule chemistry (2011)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi
  • 学会等名: Seminar of regional development and cutting edge technology
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 単一分子の電気伝導度計測の現状と課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 高分子学会若手の会交流会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] Electron Transport through Single Molecules of Aromatic Stacks Enclosed in Self-assembled Cages (2011)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi
  • 学会等名: China-Japan Joint Symposium on Current and Future Molecular Electronics
  • 発表場所: Nanjung(China)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] Electron transport through single π stacked molecules bridging between metal electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kiguchi
  • 学会等名: Colloquia in Department of Chemistry
  • 発表場所: Durham University, Durham (UK)
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] 単一πスタック分子接合の電子伝導特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木口学,高橋雄太,山内祥弘,村瀬隆史,藤田誠,多田朋史,渡辺聡
  • 学会等名: 分子科学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] Electron Transport through Single Molecules of Aromatic Stacks Enclosed in Self-assembled Cages (2011)
  • 著者名/発表者名: Manabu Kiguchi, Takuya Takahashi, Yuta Takahashi, Yoshihiro Yamauchi, Takashi Murase, Makoto Fujita,Tomofumi Tada
  • 学会等名: Satoshi Watanabe、ECOSS28
  • 発表場所: Wroclaw (Poland)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 分子エレクトロニクスの研究開発・素子設計と応用に向けたポイント (2011)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 情報通信機構5月セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] 制御された単一分子の新規物性制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 新化学技術推進協会電子情報技術部会講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] 単一π共役分子の電子伝導 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 日本化学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 単一分子の表面科学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木口学
  • 学会等名: 表面科学会研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-09