研究課題
機能性単一分子の電子機能とその構造の関係を明らかにする事を目的としている。今年度の成果は次の通りである。１．SWNTを電極として用いる単一分子ダイオード：ポルフィリンとイミドが直交して共鳴が少ない分子を合成し、その単一分子電気特性をSWNTに結合してPCI-AFMで測定した場合と、MCBJ法で測定した場合の電流／電圧特性(I-V)を比較した。その結果、SWNTに結合しても、MCBJ法で測定しても、分子に依存した整流性が得られることが明らかとなった。いずれの方法においても、ポルフィリンの中心金属がZnの場合には、逆方向の電圧が-1.5Vまでほとんど電流が流れないのに対して、Rhの場合には逆方向の電流が少し流れる。そのためZnの場合の整流比が平均で３０近い値を示すのに対して、Rhの場合には整流比が平均で８程度になる。このようにI-Vが、いずれの測定法においても分子構造に大きく依存することから、SWNT電極において観測された整流効果も異なる(m, n)指数のSWNTが接合して起こる整流性では無く、分子に依存して起こる整流性である事が明らかとなった。この実験結果から、SWNTを単一分子への多端子結合電極として用いる事ができることが明らかになり、単一分子集積回路への道が開けたことになる。２．自由な並び方のメタル・ポルフィリンアレイの合成法を完成し、中心金属が亜鉛のものとフリーベースのものを種々の並び方でポルフィリン三量体を合成し、その物性を計測した。その結果、電気化学的な計測において、フリーベースポルフィリンがカチオンラジカルになると両隣のポルフィリンとの相互作用が大きいが、亜鉛ポルフィリンがカチオンラジカルになっても両隣のポルフィリンとの相互作用は小さいことを明らかにした。この知見は、単一分子電気特性がメタルポルフィリンの並び方により大きく異なる可能性を示唆している。
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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e-Journal of Surface Science and Nanotechnology
巻: 12 ページ: 124-128
Key Eng. Mater.
巻: 596 ページ: 116-120
Chemistry, A European Journal
巻: in press ページ: in press
DOI: 10.1002/chem.201402052
Sensors & Actuators: B. Chemical
巻: 193 ページ: 136-141
DOI: 10.1016/j.snb.2013.11.022
J. Phys. Chem., C
巻: 117 ページ: 25325-25833
