2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study of spin dynamics of single molecule magnet at interface
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
25110005
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
道祖尾 恭之 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (10375165)
高岡 毅 東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (90261479)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子磁性 / 近藤効果 / 単分子磁石 / スピン偏極 / STM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本グループは、分子スピンと分子電流の相互作用の学理探求と、その制御による応用展開を目指す。前年までの研究において、フタロシアニン（Pc）を配位子とした磁性分子の表面上でのスピンの振る舞いを近藤効果や、スピン偏極STMなどを用いて検出してきた。スピンについて過去の多くの研究からスピン－スピンの相互作用が形成する現象は基礎学理としても大変興味深い。フタロシアニン配位子は、周辺を安定なC-Hで終端されているため、基板-分子や分子-分子の強い相互作用を期待することはできない。そこで本年はその相互作用を強めるため周辺をSあるいはN原子で終端されたTTPz配位子を新たに合成して利用することでこの解決にあたった。バナジウム酸化物（vanadyl:VO）を中心にもったVOTTPz分子を金表面に吸着して極低温STMを用いて行った実験では、VO由来の近藤効果が明瞭に見られたが分子間の強いスピン相互作用の結果、その近藤共鳴のスペクトルの形状が反転、あるいはRKKY効果による近藤共鳴強度の変化などが観察され、配位子の制御によって隣接する分子のスピン間の相互作用を変化させ、興味ある現象を生じさせることが可能なことを示した。
またスピンを利用した伝導特性の変化をデバイスで実現するため、MoS2 FETを用いた分子検出に関する研究を行った。A02班大阪大学産研の松本グループから技術的な指導を受けて、n-typeのMoS2-FETに塩素（Cl2）を吸着すると、塩素がアクセプター・ドーパントとして、吸着量に比例したFET閾値電位のシフトと移動度の低下を検出し、また吸着種として磁性体を用いることで磁場による伝導度制御の可能なことを示した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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