| 研究課題/領域番号 |
25706005
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
田中 大輔 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60589399)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ナノ材料 / 単分子磁石 / 単分子デバイス |
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| 研究概要 |
本研究課題では、研究代表者らが開発したポルフィリン単分子磁石を集積化し、巨大磁気抵抗効果を単分子スケールで発現させることを目指している。特に平成26年度は以下を目的に研究を展開した。１．末端チオール修飾ポルフィリン単分子磁石の合成と金電極との連結、２．各種炭素材料との複合化、３．外場応答性分子の開発。以下に得られた結果をまとめる。
１の末端チオール修飾ポルフィリン単分子磁石に関しては、チオエーテル基を末端に有するポルフィリン単分子磁石の合成に成功し、その磁気特性を明らかにした。さらに、チオエーテール基を持たない分子に関しても比較対象として合成しその物性が変化しないことを明らかにすることに成功した。続いて、メカニカルブレイクジャンクション法により合成した単分子磁石の単分子電気伝導度を評価し、通常のポルフィリンと同程度の電気伝導度を有することを室温で確認した。２の各種炭素材料との複合化においては、新たにアルキル長鎖を有するポルフィリン単分子磁石を開発し、ＨＯＰＧ上に単分子膜を形成することを原子間力顕微鏡を用いることで明らかにしている。また、カーボンナノチューブ状に単分子磁石になる前のポルフィリンを基本骨格としたポリマーが、単純に混合するだけで複合化することを原子間力顕微鏡で確認しており、今後は単分子磁石との複合化を検討していく予定である。３の外場応答性分子の開発に関しては、アントラキノンとポルフィリンを鈴木カップリングにより共有結合的に連結する反応を設計し、合成を進め、反応スキームの最終ステップ直前まで合成を完了させている。
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| 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
初年度は、ポルフィリン単分子磁石を各種ナノ材料と複合化するための分子設計と、それに基づいた合成・基礎物性評価を基本目標としていた。そのような観点から本年度の成果を評価すると、概ね目標を達成することができており、現時点では研究を推進する上で致命的な課題は見出されていない。特に、一部の課題に関しては単分子電気伝導特性の評価を行うことにも成功した。研究は順調に進展しているものと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在、当初の計画通りに研究は進んでいるものと考えている。平成２６年度の研究では複合化に成功した材料のデバイス化と、電気伝導特性の評価に移行していく予定である。平成２６年度に得られると期待している、電気物性に関する知見を基に翌年度以降の分子設計及び装置開発の指針を確立する予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
次年度の使用額が生じた理由としては、人件費が発生すると考えられていた業務に関して、人件費・謝金が発生しなかったためと、成果発表に関して予想よりも出費を抑えることができたためである。物品費についてはほぼ当初の予定通りの支出額となっている。
消耗品の購入および成果発表に関連する旅費とその他の費用に主に使用する予定である。
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