分子ニューラルネットワークによる確率共鳴デバイスの創成

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656009
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松本 卓也 大阪大学, 理学研究科, 教授 (50229556)
• 研究協力者: 平野 義明 大阪大学, 大学院・理学研究科, 特任研究員 (10434896)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: バイオ分子 / 巨大分子 / 確率共鳴 / 脳型動作

研究概要

酸化還元活性を有する巨大分子とDNAテンプレートで構成されたナノネットワーク分子デバイスを自己組織化プロセスとトップコンタクト電極を用いて形成した。電気的特性はクーロンブロッケードネットワークモデルで良く記述できた。コンダクタンスは、ゼロバイアス付近ではほぼ完全となり、明瞭な閾値電圧で立ち上がった。このデバイスを用いて、ノイズによって誘起される確率増幅現象を観測した。

研究成果

• [雑誌論文] Mn_<12> Molecular Redox Array Exhibiting One-Dimensional Coulomb Blockade Behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirano, Y. Segawa, F. Yamada, T. Kuroda-Sowa, T. Kawai, T. Matsumoto
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116[ 8] ページ: 9895-9899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of Transverse Electron Transfer through a DNA Molecule by Simultaneous Scanning Tunneling and Frequency-Modulation Atomic Force Microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, T. Matsumoto, T. Kawai
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 5[ 4] ページ: 3141-3145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoparticle Arrangement by DNA-programmed Self-assembly for Catalyst Applications (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Maeda, T. Akita, M. Date, A. Takagi, T. Matsumoto, T. Fujitani, M. Kohyama
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 108[ 9] ページ: 094326(4)
  • 査読あり
• [学会発表] Noise-Induced Stochastic Enhancement for a Device Based on Cytochrome C and DNA Nanonetwork (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Hirano, Y. Segawa, T. Kawai
  • 学会等名: 12th European Conference on Organized Films(ECOF12)
  • 発表場所: Sheffield Hallam University(Sheffield UK)
  • 年月日: 2011-07-20
• [学会発表] 巨大分子ネットワークを用いた確率増幅デバイス (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県・厚木市)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 確率過程に基づく電子材料・デバイス・システムの新展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県・厚木市)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Noise-induced entrainment and stochastic resonance for a device based on cytochrome c and DNA nanonetwork (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, Y. Segawa, Y. Miyake, Y. Hirano, T. Kawai
  • 学会等名: 5th International Meeting on Molecular Electronics[ ElecMol' 10]
  • 発表場所: Maison MINATEC(Grenoble, France)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] シトクロムcのスラブ光導波路分光と確率共鳴デバイスの構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、平野義明、三宅雄介、瀬川裕司、川合知二
  • 学会等名: 第7回バイオオプティクス研究会・理研シンポジウム「蛍光相関分光と情報伝達(7)」合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京農工大学大学院生物システム応用科学府本館(東京都小金井市)
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] Stochastic Resonance E merging on Coulomb Blockade Network Indu ced by Redox-active Biomolecular Arrays (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuya Matsumoto
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Organic Molecular Electronics(ISOME2010)
  • 発表場所: Ciba Univ.(Chiba, Japan)
  • 年月日: 2010-06-11
• [備考]
  • URL: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/matsumoto/index.html