多座チオール配位子空間を利用した超微細金ナノ粒子の合成と電子物性

多齿硫醇配体空间超细金纳米粒子的合成及其电子性质

• 批准号: 17036006
• 负责人: 寺西 利治
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17036006/
• 关键词: 金ナノ粒子; 多座チオール; 配位子空間; 単電子トンネル; ナノ電子デバイス; 電子物性

次世代の超高速・超低消費電力ナノ電子デバイス開発には、ソース-ドレイン間に対称性の低い金属ナノ粒子超格子を作製し粒子間のトンネル抵抗を低くする(粒子間距離を短くする)ことが必要不可欠である。本研究では、配位子殻の厚さを薄くするために、金ナノ粒子表面に対しポルフィリン環を平行に配置させる手法について検討した。ポルフィリン環を金ナノ粒子表面に平行に配置させるため、ポルフィリン環のメソ位を修飾した配位子を設計・合成し、合成した配位子で保護された金ナノ粒子の構造および光学特性を評価した。また、単一微細Auナノ粒子のSTS測定によるトンネル抵抗の評価、nc-AFMによるAuナノ粒子上の単一電子の観察も行った。Auナノ粒子の保護配位子として、ポルフィリン誘導体であるmeso-5,10,15,20-tetrakis(2-thioacethylphenyl)porphyrinおよびmeso-5,10,15,20-tetrakis(2-thioacethylmethylphenyl)porphyrinを設計・合成し、Auナノ粒子の合成を行った。UV-visスペクトルから、ポルフィリン環がナノ粒子表面に対して平行に位置しており、ポルフィリン環とAuナノ粒子表面間の距離がポルフィリン環の電子状態や構造に影響していることが分かった。ナノデバイスの新規構成単位と期待されるAuクラスターの選択的大量合成では、ホスフィン保護AU_<11>クラスターとチオールとの配位子交換反応により、Au_<25>クラスターの選択的大量合成に成功した。Auナノ粒子の電子物性として、粒径2nm程度のアルカンチオール保護Auナノ粒子のSTS測定により、アルカンチオール層のトンネル抵抗がヘキサンチオールからオクタンチオールへの変化で1桁増加することを明らかにした。また、nc-AFMによる力測定により、Auナノ粒子上の単一電子観察に成功した。

The next generation of ultra-high speed, ultra-low power consumption, electronic technology development, good inter-particle symmetry, low metal particle superlattice control, low inter-particle resistance (short inter-particle distance), this is necessary. In this study, the thickness of the ligand shell is thin, and the surface of the gold particle is arranged in parallel. The structure and optical properties of gold particles are evaluated by the design, synthesis and modification of ligand. For STS measurement of Au particles, evaluation of electron resistance, nc-AFM for electron detection of Au particles Design and synthesis of meso-5,10,15,20-tetrakis(2-thioethylphenyl) porphyrin and synthesis of Au particles. UV-vis selection of particles surface, parallel position, distance between particles surface, electronic state and structure of particles surface The new structure of Au and Au is expected to be successfully synthesized by <11><25>mass synthesis of Au and Au. The electronic properties of Au particles are about 2 nm in diameter. The STS measurement of Au particles is about 2 nm in diameter. The STS measurement of Au particles is about 2 nm in diameter. The force measurement by nc-AFM and single electron observation on Au particles were successful.

项目成果

Bottom-up Nanofabrication : Supramolecules, Self-Assemblies, and Orga nized Films

自下而上的纳米加工：超分子、自组装和有机薄膜

• 作者: H.Sakamoto;M.Tanaka;R.M.Uda;K.Kimura
• 通讯作者: K.Kimura

Synthesis of Stably Water-Soluble Gold Nanoparticles Protected by Porphyrin-Thiol Derivative

卟啉硫醇衍生物保护的稳定水溶性金纳米粒子的合成

• 发表时间: 2005
• 期刊: e-J.Surf.Sci.Nanotech. 3
• 作者: N.Kodo;M.Kurhara;M.Yamada;M.Miyake;M.Nishijima;T.Ohsuna;F.Mizukami;M.Sakamoto;Y.Azuma et al.;寺西 利治;M.Kanehara et al.
• 通讯作者: M.Kanehara et al.

Single electron on a nanodot in a double-barrier tunneling structure observed by noncontact atomic-force spectroscopy

• DOI: 10.1103/physrevlett.96.016108
• 发表时间: 2006-01-13
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Azuma, Y;Kanehara, M;Majima, Y
• 通讯作者: Majima, Y

Large-scale synthesis of thiolated Au25 clusters via ligand exchange reactions of phosphine-stabilized Au11 clusters

• DOI: 10.1021/ja053915s
• 发表时间: 2005-10-05
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Shichibu, Y;Negishi, Y;Teranishi, T
• 通讯作者: Teranishi, T

金属ナノ粒子の一次・二次構造制御と物性

金属纳米粒子的一级/二级结构控制和物理性质

• 发表时间: 2006
• 期刊: Electrochemistry (印刷中)
• 作者: N.Kodo;M.Kurhara;M.Yamada;M.Miyake;M.Nishijima;T.Ohsuna;F.Mizukami;M.Sakamoto;Y.Azuma et al.;寺西 利治
• 通讯作者: 寺西 利治