電極破断の精密化による単分子伝導度制御法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

単一分子を介した電流計測を行う単分子計測は、分子エレクトロニクスの実現、ナノ物性の計測、新規分析技術の開発など様々な分野において注目を集めている。しかし、単分子計測では、計測に用いる電極構造の制御が不十分であるために、精度よく単分子伝導度を決定できないという課題があり、この問題が単分子計測の実応用への展開を阻んでいる。そこで、本研究では、単分子伝導度を精度良く決定する手法を開発することを目的とする。本研究では、精度よく単分子伝導を決定する方法の開発を、電極破断過程の解明、及び電極構造の制御の二項目に分割して行う計画である。今年度までの研究では電極構造の制御として、化学修飾を用いた分子識別能の向上を実証し、単分子接合構造決定のための手法として、機械学習を用いた新規解析手法を開発した。化学修飾による電極構造の変調により、従来の手法では識別できない分子を識別することができるようになった。また、機械学習を用いた新規解析手法により会合状態を検出し、さらに会合状態と判定されたシグナルをクラスタリングし、会合状態の種類数を決定した。今年度の研究により、化学修飾を利用した電極構造の制御及び、単分子接合の状態決定が可能になった。これらの手法を応用によって電極構造を制御し、目的の単分子伝導度をとるための状態を識別することが可能になる。今後、開発した単分子接合の状態識別手法により、単分子接合の伝導状態を明らかにし、破断過程の制御手法を精緻化し、破断過程制御から目的の伝導状態を形成する手法を開発する。