2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
25110012
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
夛田 博一 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40216974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 彰治 分子科学研究所, 安全衛生管理室, 助教 (20192635)
山田 亮 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20343741)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / 分子エレクトリニクス / 分子スピントロニクス / ゆらぎ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造および機能を精密に設計された分子を用い，①非磁性および磁性電極と分子の接続様式の違いによるキャリアおよびスピン注入特性に関する知見，②分子構造の違いによる伝導度特性および磁気抵抗効果の変化から，キャリアおよびスピン輸送機構に関する知見，③熱の輸送および熱起電力の発生に関する知見、④信号に重畳するノイズの起源と，キャリアおよびスピン、熱の注入・輸送機構との関係に関する知見と，ノイズを積極的に加えることによる信号増強方法の指針，を得ることを目標とし，単一分子におけるキャリアおよびスピンの注入・輸送の制御方法を確立してスイッチング素子の設計指針を導出することを目的とする。
本年度は、極低温下／強磁場下で電気伝導度特性計測を可能とするブレークジャンクション装置の稼働に成功し、
（１）分担者ならびにA01 班で合成された分子を対象として、電流ー電圧特性を安定的に計測し、非弾性電子トンネルスペクトル測定による振動解析より、分子の架橋構造に関する知見を得た。
（２）また、アンカー部の構造に注目し、アンカー種別によって、入されるキャリア種別が異なることを熱起電力測定により、注見出した。
（３）さらには、電流電圧特性における非対称性の起原を、理論的考察によって明らかにし、今後の研究指針を与えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
極低温下、強磁場下における電流電圧特性の計測装置の稼働に成功し、極めて安定した特性の計測手法を提供した。さまざまな有機分子の電気伝導度特性と振動スペクトルを併用することで架橋構造に関する考察が進展することを示した。
また、単一分子を集合化した際の特性計測に向けて、細孔を用いる Large Area Molecular Junction 素子を安定的に作製できるようになり、電極の仕事関数の違いにより特性を制御できることを明らかにするとともに、理論的考察を進め、非線形な電気伝導度特性の起源を示すなど、スイッチング素子の構築に向けた指針を導出しており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
非対称、非線形な電気伝導度特性を得るための分子設計指針が導出されたことを受け、実際の分子において特性計測を進めるとともに、微細加工技術を活用して、スイッチング特性の発現を目指す。さらに、集合体へ展開するため、Large Area Molecular Junction法において、細孔内に金属錯体を逐次合成し、電気伝導度の磁場依存性、温度依存性を調べる。
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Research Products
(14 results)
