2017 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of switching devices based on single molecules and molecular aggregates
| 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)
大戸 達彦 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (90717761)
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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 / 分子エレクトロニクス / 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して研究を遂行した。最終年度は、これまでの成果を集約し、カルバゾール単一分子接合の磁場印加による時期抵抗効果の確認を集中して実験を行なった。
単一分子の磁気抵抗効果は、左右電極と分子の結合強度のバランスによりその符号が変化することが理論的に予測されている。これまでの研究で、カルバゾール分子は、分子内の双極子モーメントにより、左右電極との接合が非対称であり、その接合強度が電界により変化することを見出しており、この理論予測を実証する適切な材料である。実験では、電子ビーム露光にめっき技術を併用してニッケル超薄膜を電極として用い、カルバゾールを架橋して、極低温下で磁場を印加して電気抵抗を計測した。その結果、明瞭な磁場依存性が確認され、その抵抗変化量は、電界の影響を受けて変化することが確認され、単一分子の磁気抵抗効果素子の実現につなげた。
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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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