2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24310083
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
石田 敬雄 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究グループ長 (40281646)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 錯体分子 / 分子エレクトロニクス / 多層膜 / 自己組織化 / 電気伝導 / 電気化学 |
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| Research Abstract |
本年度は最初に量子構造の前段階の実験として錯体分子の多層膜について、合成された3種のRu錯体を用いて、単成分多層膜の電気伝導性、光学特性等についての測定を行った。まずITO基板上にこれらの錯体分子をジルコニウムイオンを多層化のための錯イオンとして用いて、単成分の多層膜を作製した。5層膜まで作製し紫外可視吸収スペクトル、電気化学測定、サンドイッチセルによる物性測定を行った。Ru単核錯体、Ru2核錯体、Ru-N2核錯体のそれぞれの分子単成分では多層膜の形成が電気化学測定より確認できた。導電性高分子を上部電極としたサンドイッチセルによる導電性の測定結果から電子移動能を示すβ値は0.02から0.04A^<-1>の値となった。また一部の分子での液体窒素温度まで冷やして低温での導電性測定を行い、10meV程度の低い活性化エネルギーを得た。これは従来までに代表者たちが測定してきた水素結合によるRu2核錯体での測定結果と近い値であり、ジルコニウム金属での錯形成でも錯体多層膜に共鳴トンネルに近い飛び石機構での長距離電子移動が成立し、超格子構造をとっても十分に電気伝導性測定が可能であるとの結果になった。この結果を受けて、量子効果発現の可能性のあるRu単核錯体、Ru2核錯体を交互に積層した多層膜をITO基板上に形成して同様にサンドイッチセルによる導電性の測定を行った。流れる電流は膜厚に対して単成分系と異なり単調な変化を示さず、複雑な変化を示した。光学特性や電気化学特性についての測定を行い、量子効果の発現の確認をおこなう。
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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
量子効果が発現すると考えられる錯体多層膜、特に交互積層多層膜の形成に成功し、電気伝導性などについて計画通りの結果が得られている。特に交互積層多層膜で電気伝導性の膜厚方向の変化が複雑化することは量子効果発現に由来するものであり順調な進展であるものと考えてもよい。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は量子効果が発現する交互積層膜を中心に量子効果の発現、特に電気伝導性だけでなく電界効果についても新規に実験を行う。なお論文、学会発表等は本年度は当予算では行ってないが、成果発表は本年度の成果も含めて次年度以降に行う予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本研究に必要な高額設備はほぼそろっており次年度以降は実験用のITO基板や試薬、人件費、成果発表の旅費となる。初年度は当初の予定のインピーダンス測定装置がほかの予算で購入できたために繰り越した。マンパワー不足を解消するため、次年度以降はテクニカルスタッフの人件費を主体に繰り越し分を有効に活用する。
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