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2015 年度 実績報告書

自己組織化レドックスネットワークによる脳型デバイスの創成

研究課題

研究課題/領域番号 24360011
研究機関大阪大学

研究代表者

松本 卓也  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50229556)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード分子エレクトロニクス / ポリオキシメタレート / 脳型システム
研究実績の概要

これまで、タンパク質/DNAネットワークを用いて、分子系ナノ電気伝導計測において確率共鳴現象を見出してきた。確率共鳴現象は、神経細胞の発火現象と関係が深く、神経ネットワーク様の情報処理の第一歩として重要である。しかし、基本的にセンシングに関わる現象であり、確率共鳴現象だけで論理演算が行えるわけではない。論理演算を行うためには、積和機能が必要であり、情報の重ね合わせを行うことが必要である。
そこで、2014年度から、積和機能を担う分子として、多段階の酸化還元が可能な分子系の探索を開始した。その中でも、取り扱いが行いやすく、安定な分子として、ポリオキソメタレート(POM)に注目した。POMは電子受容体として、電極表面修飾や触媒に広く使われているが、ナノスケールにおける電気伝導特性は明らかではない。
サイズが大きく取り扱いの容易なドーンナツ型のPOMであるMo154-ringの単分子層ナノネットワークを形成し、100nm程度のギャップ幅を持つナノ電極による電気特性計測を行った。POMは水溶性であり、プロトン伝導も報告されていることから、試料に残留した水による影響があると考えられる。実際、試料形成後に高真空チャンバーに入れたところ、はじめの3-4日間は電気伝導特性が大きく変化することがわかった。時間の経過とともに、電流の絶対値が減少するとがわかった。この変化は、インピーダンス測定にも顕著に反映され、コールコールプロットは、初期は2成分の伝導を示すが、高真空中に放置することで、1成分に変化することがわかった。初期には、プロトン伝導と電子伝導の両方が観測されるが、高真空中で放置することにより、電子伝導だけが残ることがわかった。
電流-電圧特性にはゼロバイアスコンダクタンスがあり、電流-電圧特性は電子注入が容易であるPOMの特性をよく反映した電荷制限トンネリングモデルで解析できたが、多段階の酸化還元が関与する特性は得られなかった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (50件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (47件) (うち国際学会 12件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] AFMによる{Mo154/152}-ringの単一分子電気伝導度計測2015

    • 著者名/発表者名
      松尾 春佳、角田 早、蔡 徳七、大山 浩、中村 一平、 綱島 亮、松本 卓也
    • 雑誌名

      第34回表面科学学術講演会特集号 [III]

      巻: 36 ページ: 454-458

    • DOI

      doi.org/10.1380/jsssj.36.454

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale charge transport in cytochrome c3/DNA network: Comparative studies between redox-active molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Harumasa Yamaguchi, Dock-Chil Che, Yoshiaki Hirano, Masayuki Suzuki, Yoshiki Higuchi, Takuya Matsumoto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 ページ: 095201-1-4

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.095201

    • 査読あり
  • [学会発表] O2及びCOと結合したヘモグロビンの表面物性2016

    • 著者名/発表者名
      眞榮平 愛、蔡 徳七、下内 章人、澤野 誠、松本 卓也
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会 (2016)
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] 巨大分子/DNA 複合ナノネットワークが示す非線形電気特性2016

    • 著者名/発表者名
      山口 晴正、角田 早、岸本 裕幸、江藤 理杏、大山 浩、大塚 洋一、蔡 徳七、松本 卓也
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会 (2016)
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] 導電性探針AFMによるグラファイト上三脚分一子の電気伝導計測2016

    • 著者名/発表者名
      大塚 洋一、家 裕隆、安蘇 芳雄、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] ITO/Ru錯体/Auナノ粒子構造の導電性探針AFMを用いた電気伝導計測2016

    • 著者名/発表者名
      高木 大敬、大塚 洋一、丹下 直之、西嶋 知史、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] ポリオキソメタレートのナノスケール構造体と電気特性2016

    • 著者名/発表者名
      岸本 裕幸、山口 晴正、蔡 徳七、大山 浩、中村 一平、綱島 亮、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] ナノギャップ電極間に形成されたRu錯体/AuNP/Ru錯体構造の電気特性2016

    • 著者名/発表者名
      西嶋 知史、大塚 洋一、丹下 直之、高木 大敬、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] DNAを鋳型としたタンパク質集合体のナノスケール電気伝導特性2016

    • 著者名/発表者名
      山口 晴正、大塚 洋一、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] 自己ドープ型ポリアニリンのナノスケールグレイン内伝導2016

    • 著者名/発表者名
      宇佐美 雄生、今村 健太郎、赤井 智喜、蔡 徳七、大山 浩、小林 光、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] ナノギャップ電極を用いたマグネシウムイオン添加DNAの電気伝導性計側2016

    • 著者名/発表者名
      江藤 理杏、大塚 洋一、山口 晴正、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
  • [学会発表] KFMを用いたITO/Ru錯体/AuNPs構造の局所電荷分布の計側2016

    • 著者名/発表者名
      丹下 直之、大塚 洋一、高木 大敬、西嶋 知史、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20
  • [学会発表] 走査型プローブエレクトロスプレーイオン化質量イメージング法の高分解能化の検討2016

    • 著者名/発表者名
      大塚 洋一、小東 剛、嶋津 亮、岩田 太、荒川 隆一、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20
  • [学会発表] 周波数シフト法静電気力顕微鏡による有機薄膜太陽電池における光誘起電荷マッピング2016

    • 著者名/発表者名
      荒木 健人、家 裕隆、安蘇 義雄、大山 浩、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20
  • [学会発表] SAM膜修飾電極を用いたc型シトクロム単一分子の電気伝導計側2016

    • 著者名/発表者名
      角田 早、大山 浩、松本 卓也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-20
  • [学会発表] ナノスケール巨大分子系における非線形トンネル伝導-分子エレクトロニクスへのアプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      松本 卓也
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部主催「表面・界面の顕微分析セミナー」
    • 発表場所
      大阪大学大学院工学研究科 (大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-03-03
    • 招待講演
  • [学会発表] ネットワーク型分子エレクトロニクスを目指して2016

    • 著者名/発表者名
      松本 卓也
    • 学会等名
      電子情報通信学会北海道支部講演会
    • 発表場所
      北海道大学 情報科学研究科(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanoscale charge transport of DNA supramolecular networks2015

    • 著者名/発表者名
      Harumasa Yamaguchi,Dock-Chil Che, Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      the Hawaii Convention Center and Hotels (U.S.A. Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-step tunneling conduction through a single cytochrome c3 molecule2015

    • 著者名/発表者名
      Saki Sumida,Dock-Chil Che, Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      the Hawaii Convention Center and Hotels (U.S.A. Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging of electrostatic potential in organic photovoltaic thin film2015

    • 著者名/発表者名
      Kento Araki, Yutaka Ie, Yoshio Aso, Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      the Hawaii Convention Center and Hotels (U.S.A. Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Stochastic resonance in molecular network systems2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      the Hawaii Convention Center and Hotels (U.S.A. Hawaii)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear Electric Transport in Macromolecular System2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto, Haruka Matsuo, Yoshiaki Hirano
    • 学会等名
      The 2015 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2015)
    • 発表場所
      香港城市大学(Hong Kong, China)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 国際学会
  • [学会発表] シトクロムc3 単一分子の非線形電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      角田 早、蔡 徳七、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] ナノギャップ電極を用いたDNA-巨大分子ネットワークの電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      山口 晴正、大塚 洋一、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] ナノギャップ電極間に形成されたRu 錯体/Au ナノ粒子/Ru 錯体接合の電気特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      西嶋 知史、大塚 洋一、丹下 直之、高木 大敬、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] ITO/Ru 錯体/Au ナノ粒子接合の導電性探針AFM を用いた電気伝導計測2015

    • 著者名/発表者名
      高木 大敬、大塚 洋一、丹下 直之、西嶋 知史、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] 静電気力顕微鏡による有機薄膜太陽電池表面の電荷検出2015

    • 著者名/発表者名
      荒木 健人、家 裕隆、安蘇 芳雄、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] 導電性探針AFM によるグラファイト上の三脚分子の電気伝導計測の検討2015

    • 著者名/発表者名
      大塚 洋一、家 裕隆、安蘇 芳雄、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年真空・表面科学合同講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-12-01
  • [学会発表] 巨大分子系における非線形電子輸送2015

    • 著者名/発表者名
      松本 卓也
    • 学会等名
      第12回バイオオプティクス研究会
    • 発表場所
      TKPアクトタワーCC (静岡県浜松市)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 巨大分子-DNAネットワークの電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      山口 晴正、大塚 洋一、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年度関西薄膜・表面物理セミナー
    • 発表場所
      星の里いわふね(大阪府交野市)
    • 年月日
      2015-11-20
  • [学会発表] シトクロムc3単一分子の非線形電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      角田 早、大塚 洋一、蔡 徳七、大山 浩、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年度関西薄膜・表面物理セミナー
    • 発表場所
      星の里いわふね(大阪府交野市)
    • 年月日
      2015-11-20
  • [学会発表] Nano-scale Nonlinear Charge Transport of DNA Supramolecular Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      The EMN Bangkok Meeting 2015
    • 発表場所
      Holiday Inn Resort Bangkok Silom(Bangkok, Thailand)
    • 年月日
      2015-11-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自己組織化膜上シトクロム c3 単一分子の非線形電気伝導特性の解析2015

    • 著者名/発表者名
      角田 早、大塚 洋一、蔡 徳七、大山 浩、松本 卓也
    • 学会等名
      第6回分子アーキテクトニクス研究会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-23
  • [学会発表] 静電気力顕微鏡による有機薄膜太陽電池の電荷検出2015

    • 著者名/発表者名
      荒木 健人、家 裕隆、安蘇 芳雄、大山 浩、松本 卓也
    • 学会等名
      第6回分子アーキテクトニクス研究会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-23
  • [学会発表] AFMを用いたグラファイト上の三脚分子の構造と電気特性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      大塚 洋一、家 裕隆、安蘇 芳雄、松本 卓也
    • 学会等名
      第6回分子アーキテクトニクス研究会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-23
  • [学会発表] リゾチーム-DNAネットワークの電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      山口 晴正、大塚 洋一、蔡 徳七, 大山 浩、松本 卓也
    • 学会等名
      第6回分子アーキテクトニクス研究会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-23
  • [学会発表] ポリオキソ酸のナノスケール電気伝導2015

    • 著者名/発表者名
      岸本 裕幸、山口 晴正、蔡 徳七、中村 一平、綱島 亮、大山 浩、松本 卓也
    • 学会等名
      第6回分子アーキテクトニクス研究会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-23
  • [学会発表] 静電気力顕微鏡による有機薄膜太陽電池表面の電荷検出2015

    • 著者名/発表者名
      荒木 健人、家 裕隆、安蘇 芳雄、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年 第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
  • [学会発表] ポリオキソ酸のナノ構造体形成と電気特性2015

    • 著者名/発表者名
      岸本 裕幸、山口 晴正、蔡 徳七、中村 一平、綱島 亮、大山 浩、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年 第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
  • [学会発表] 自己ドープ型ポリアニリンナノファイバーの電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      宇佐美 雄生、今村 健太郎、赤井 智喜、蔡徳七、小林 光、松本 卓也
    • 学会等名
      2015年 第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
  • [学会発表] Stochastic Resonance in Nano-scale Charge Transport of DNA supramolecular networks2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectonics 2015 (IWMA2015)
    • 発表場所
      Shiretoko Grand Hotel Kita Kobushi (Sharigun, Hokkaido)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanoscale I-V characteristics of DNA-templated molecular networks2015

    • 著者名/発表者名
      Harumasa. Yamaguchi, Youichi. Otsuka, Takuya. Matsumoto
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectonics 2015 (IWMA2015)
    • 発表場所
      Shiretoko Grand Hotel Kita Kobushi (Sharigun, Hokkaido)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Nano-scale charge transport of DNA supramolecular networks2015

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      The 14th European Conference on Organised Films (ECOF14)
    • 発表場所
      University of Genova.(Genova ,Italy)
    • 年月日
      2015-07-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanostructure and transport properties of {Mo154/152}-ring network2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kishimoto
    • 学会等名
      The 14th European Conference on Organised Films (ECOF14)
    • 発表場所
      University of Genova.(Genova ,Italy)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Electric properties of self-doped polyaniline nanofiber2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Usami
    • 学会等名
      The 14th European Conference on Organised Films (ECOF14)
    • 発表場所
      University of Genova.(Genova ,Italy)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-Step Tunneling Conduction through a Single Cytochrome c3 Molecule2015

    • 著者名/発表者名
      Dock-Chil Che
    • 学会等名
      The 14th European Conference on Organised Films (ECOF14)
    • 発表場所
      University of Genova.(Genova ,Italy)
    • 年月日
      2015-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] シトクロムc3単一分子の非線形電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      角田 早、蔡徳七、松本卓也
    • 学会等名
      ナノ学会第13回大会
    • 発表場所
      東北大学片平さくらホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-05-13
  • [学会発表] 有機太陽電池薄膜におけるナノスケール静電ポテンシャル計測2015

    • 著者名/発表者名
      荒木 健人、家裕隆、安蘇芳雄、松本卓也
    • 学会等名
      ナノ学会第13回大会
    • 発表場所
      東北大学片平さくらホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-05-13
  • [学会発表] 少数自己ドープ型ポリアニリンナノファイバーの電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      宇佐美 雄生、今村健太郎、赤井智喜、蔡徳七、小林光、松本卓也
    • 学会等名
      ナノ学会第13回大会
    • 発表場所
      東北大学片平さくらホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-05-13
  • [備考] 松本研究室

    • URL

      https://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/matsumoto/

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公開日: 2017-01-06  

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