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2013 年度 実施状況報告書

カーボンナノシステムの有機分子修飾による電子特性制御

研究課題

研究課題/領域番号 24510150
研究機関大阪大学

研究代表者

田中 啓文  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90373191)

キーワードグラフェンナノリボン / HAT / 絶縁破壊
研究概要

平成26年度は2,6,10-tricyano-3,7,11-triethoxy-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene (HAT)(CN)6分子を合成した。また、得られたHAT-(CN)6分子の微粒子をグラフェンナノリボン (GNR)に吸着させた際の電気特性変化の挙動を見た。すると微粒子径がGNR幅よりも小さい場合には、ナフタレンジイミド微粒子の吸着時と同様、微粒子数にプラトー領域が比例するという結果が得られた。しかしながら、微粒子径がGNRの幅より大きい場合には半金属のままであった。また微分コンダクタンスは±1Vの幅に9個のピークを示した。これが半導体のツェナートンネル現象の際に見られる現象と非常に近いことが分かっている。これらの結果から吸着微粒子はグラフェンナノメッシュのメッシュ孔と同じ働きをし、微粒子のない部分のみに電流が流れることが分かった。
また単層カーボンナノチューブ(SWNT)のアンジップに成功し非常にクオリティの高いGNRを得ることに成功した。これまで2層カーボンナノチューブ由来のもののみでアンジップに成功していたので、これで幅の違うグラフェンナノリボンの作り分けに成功したことになる。特にSWNTをアンジップした場合にはその幅が数nmになる。一般的に10nmを切るGNRは半導体性を示すことから、有機分子が半金属性、半導体性の両者に吸着した際に示す電気特性の違いが注目される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究はSWNTおよびGNRに吸着するナノ粒子がいかに電気特性に影響を与えるかを調べるものである。本年度はHAT分子がGNRの電気特性に非常に大きく影響を与えることを見出した。ネック構造が分子吸着によっても作製可能であることが分かったこ都など非常に重要な知見を得た。このことから研究はおおむね順調に進んでいるといえる。

今後の研究の推進方策

来年度はPOMについて吸着量を変更するために合成的手法によりアンカーリンクをつける予定で、先端にピレンを付与することでSWNTやGNRのπ電子と相互作用でき吸着しやすくなると思われる。実際にPOMの大きな結晶ではNDRがみられないことから、粒子の大きさを制御することが非常に重要であり、それにより本研究の最終目的をまとめることができるであろう。

次年度の研究費の使用計画

今年度研究内容が既存の測定装置を用いることにより遂行可能であったため、今年度使用を考えていた備品費について使用しなかった。また備品に付随して用いる予定であった消耗品代も使用する必要がなかったため繰り越すこととした。
来年度に繰り越した備品費を利用する予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of Atmosphere on Photo-Assisted Atomic Switch Operations2014

    • 著者名/発表者名
      T. Hino, T. Hasegawa, H. Tanaka, T. Tsuruoka, T. Ogawa, M. Aono
    • 雑誌名

      Key Eng. Mater.

      巻: 596 ページ: 116-120

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.596.116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface self-assembly of trans-substituted porphyrin double-decker complexes exhibiting slow magnetic relaxation2014

    • 著者名/発表者名
      D. Tanaka, T. Inose, S. Shimono, H. Tanaka, T. Tamaki, A. I. A. A. El-mageed, A. K. F. Dyab, N. Ishikawa, T. Ogawa
    • 雑誌名

      e-J. Surf. Sci. Nanotechnol.

      巻: 12 ページ: 185-188

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequential phase transition during fabricating β-Ag2S film on Agelectrode by wet chemical process2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, T. Akai, D. Tanaka, T. Ogawa
    • 雑誌名

      e-J. Surf. Sci. Nanotechnol.

      巻: 12 ページ: 124-128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature-Dependent Current–Voltage and Photoresponsive Properties for Semiconducting Nanodevices Fabricated from an Oligothiazole Dithiol and Gold Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      T. Tao, J. Geng, L. Hong, W. Huang, H. Tanaka, D. Tanaka, Takuji Ogawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 117 ページ: 25325-25333

    • DOI

      10.1021/jp409124u

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced Photoassisted Atomic Switch Produced Using ITO Nanowire Electrodes and Molten Photoconductive Organic Semiconductor2013

    • 著者名/発表者名
      A. Klamchuen , H. Tanaka, D. Tanaka , H. Toyama , G. Meng , S. Rahong , K. Nagashima , M. Kanai , T. Yanagida , T. Kawai , T. Ogawa
    • 雑誌名

      Adv. Mater.

      巻: 25 ページ: 5893-5897

    • DOI

      10.1002/adma.201302552

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Volatile and nonvolatile selective switching of a photo-assisted initialized atomic switch2013

    • 著者名/発表者名
      T Hino, T Hasegawa, H Tanaka, T Tsuruoka, K Terabe, T. Ogawa, M. Aono
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 24 ページ: 384006

    • DOI

      10.1088/0957-4484/24/38/384006

    • 査読あり
  • [学会発表] ナノカーボン/分子ナノ粒子複合体の電気物性と新機能発現

    • 著者名/発表者名
      田中啓文
    • 学会等名
      日本学術振興会第176委員会第70回講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター別館
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノカーボン・微粒子複合体の電気伝導特性

    • 著者名/発表者名
      田中啓文
    • 学会等名
      フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム若手の会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 招待講演
  • [学会発表] メカニカルブレークジャンクション法によるポルフィリン-イミド単一分子電気測定

    • 著者名/発表者名
      片寄慎一、田中啓文、Murni Handayani、山田亮、多田博一、小川琢治
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
  • [学会発表] グラフェンナノリボン/分子複合体の電気特性

    • 著者名/発表者名
      福森稔,田中啓文, 田中大輔, 小川琢治
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
  • [学会発表] Electric properties of porphyrin-imide single molecular junction measured by mechanically controllable break junction method

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Katayose, Hirofumi Tanaka, Murni Handayani, Takuji Ogawa
    • 学会等名
      ACSIN-12 & ICSPM21
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center
  • [学会発表] Advanced Photoassisted Atomic Switch Produced Using ITO Nanowire Electrodes and Molten Photoconductive Organic semiconductor

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Tanaka
    • 学会等名
      ACSIN-12 & ICSPM21
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center
  • [学会発表] カーボンナノチューブ・ポリ酸ネットワークのニューロン発火特性

    • 著者名/発表者名
      田中啓文,洪流,酒井駿, 田中大輔,小川琢治
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      青山学院大学
  • [学会発表] カーボンナノチューブ/ポリ酸ネットワーク中の内在ノイズによるニューロン発火現象

    • 著者名/発表者名
      田中啓文,浅井哲也,片寄慎一,洪流,小川琢治
    • 学会等名
      日本化学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 少数分子/ナノカーボン複合体の電気伝導特性と新機能発現

    • 著者名/発表者名
      田中啓文
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 招待講演
  • [備考] 知能創発ナノシステム研究室【田中啓文研究室】ホームページ

    • URL

      http://www.brain.kyutech.ac.jp/~tanaka/

  • [産業財産権] 非線形素子2013

    • 発明者名
      田中啓文、浅井哲也、小川琢治
    • 権利者名
      田中啓文、浅井哲也、小川琢治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-179578
    • 出願年月日
      2013-08-30

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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