分子スピンに基づく有機薄膜磁気抵抗素子の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21685015
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 松下 未知雄 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (80295477)
• 連携研究者: 菅原 正 東京大学, 複雑系生命システム研究センター, 特任研究員 (50124219) ; 阿波賀 邦夫 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (10202772)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 分子磁性 / 有機ラジカル / 有機導体 / 磁気抵抗 / プリンタブルエレクトロニクス / 有機薄膜トランジスタ

研究概要

近年見出された、有機ラジカルの磁性に基づく巨大磁気抵抗発現系の電子構造を利用し、印刷のような低エネルギー・低コストなプロセスを利用した磁気抵抗素子を作成することを目的に、導電性を有する有機ラジカル分子の開発を行った。その結果、実際に中性分子結晶の状態で導電性を示し、巨大磁気抵抗を示す物質を5例見出した。磁気抵抗発現温度は最高でも40Kと低いものの、分子スピントロニクスの基礎となる成果といえる。

研究成果

• [雑誌論文] Ionic liquid component dependence of carrier injection and mobility for electric double layer organic thin film transistors for electronic device (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Fujimoto, M. M. Matsushita, and K. Awaga
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 5240-5245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure, Spin Polarization, Solid-State Electrochemistry, and High n-Type Carrier Mobility of a Paramagnetic Semiconductor : Vanadyl Tetrakis(thiadiazole) porphyrazine (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyoshi, K. Takahashi, T. Fujimoto, H. Yoshikawa, M. M. Matsushita, Y. Ouchi, M. Kepenekian, V. Robert, M. P. Donzello, C. Ercolani, and K. Awaga
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 51 ページ: 456-462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of photoinduced charge displacement on organic optoelectronic conversion (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Hu, A. Iwasaki, R. Suizu, Y. Noda, B. Li, H. Yoshikawa, M. M. Matsushita, and K. Awaga
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: B84 ページ: 205329/1-205329/5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural, Magnetic, and Electronic Properties of Phenolic Oxime Complexes of Cu and Ni (2011)
  • 著者名/発表者名: A. M. White, B. Roach, D. K. Henderson, P. A. Tasker, M. M. Matsushita, K. Awaga, F. J. White, P. Richardson, and N. Robertson
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 50 ページ: 12867-12876
  • 査読あり
• [雑誌論文] A complementary organic inverter of porphyrazine thin films : low-voltage operation using ionic liquid gatedielectrics (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Fujimoto, Y. Miyoshi, M. M. Matsushita, and K. Awaga
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 47 ページ: 5837-5839
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge transport in various dimensions of small networks composed of gold nanoparticles and terthiophene wire-molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Noguchi, T. Terui, T. Katayama, M. M. Matsushita, and T. Sugawara
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 96 ページ: 263114/1-263114/3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoconductivity and FET performance of an n-type porphyrazine semiconductor, tetrakis(thiadiazole) porphyrazine (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyoshi, T. Fujimoto, H. Yoshikawa, M. M. Matsushita, K. Awaga, T. Yamada, and H. Ito
  • 雑誌名: Org. Electronics 巻: 12 ページ: 239-243
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrodeposition as a superior route to a thin film molecular semiconductor (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Dalgleish, H. Yoshikawa, M. M. Matsushita, K. Awaga, and N. Robertson
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 2 ページ: 316-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superperiodic conductance in a molecularly wired double-dot system self-assembled in ananogap electrode (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Noguchi, T. Terui, Takuya Katayama, M. M. Matsushita, and T. Sugawara
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 108 ページ: 094313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual-gate field-effect transistors ofoctathio[8] circulene thin-films with ionic liquid and SiO_2 gate dielectrics (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Fujimoto, M. M. Matsushita, and K. Awaga
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 97 ページ: 123303/1-123303/3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Magnetic Field upon the Conductance of a Unicomponent Crystal of a Tetrathiafulvalene-Based Nitronyl Nitroxide (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Komatsu, M. M. Matsushita, S. Yamamura, Y. Sugawara, K. Suzuki and T. Sugawara
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 132 ページ: 4528-4529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical field-effect transistors ofoctathio[8] circulene robust thin films with ionic liquids (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fujimoto, M. M. Matsushita, and K. Awaga
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 483 ページ: 81-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and properties of TSF-based spin-polarized donor (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Komatsu, M. M. Matsushita, T. Miyagi, Y. Kawada, and T. Sugawara
  • 雑誌名: Polyhedron. 巻: 28 ページ: 1996-2000
  • 査読あり
• [学会発表] 環状インドールトリマー誘導体結晶の構造と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤篤史・小木曽達哉・松下未知雄・阿波賀邦夫
  • 学会等名: 有機結晶部会シンポジウム
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] Construction of Organic Spintronic Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: M. M. Matsushita and Tadashi Sugawara
  • 学会等名: 5th International Workshop on Spin Currents
  • 発表場所: 仙台大学国際センター
  • 年月日: 2011-07-27
• [学会発表] 環状インドールトリマー誘導体結晶の一次元積層構造と電荷輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小木曽達哉・松下未知雄・阿波賀邦夫
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 3回対称性を持つ環状インドールトリマーの合成と物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小木曽達哉・松下未知雄・阿波賀邦夫
  • 学会等名: 第21回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Giant Negative Magneto resistance in Molecule-based Coexisting Systems of Magnetism and Conductivity (2010)
  • 著者名/発表者名: M. M. Matsushita
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications
  • 発表場所: 仙台大学国際センター
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] オリゴチオフェン型ワイヤー分子と金ナノ粒子からなる2重ドット単電子トランジスタにおけるクーロンダイヤモンドの超周期構造と粒子間相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野口裕、照井通文、片山卓也、松下未知雄、菅原正
  • 学会等名: 日本化学会第90回春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 有機ラジカルのスピンに基づく磁性-導電性共存系の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松下未知雄
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2009-09-23