ナノリンク分子による二重トンネル接合素子の電気伝導の解明

使用纳米链接分子阐明双隧道结器件的导电性

• 批准号: 18041005
• 负责人: 真島 豊
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18041005/
• 关键词: ナノリンク分子; 自己組織化; 二重トンネル接合; 電流-電圧特性; 金属微粒子

本研究では、ナノメートルオーダのギャップを持つ固定電極をナノリンク分子により修飾することにより機能性分子あるいは金属微粒子をクーロン島として有する二重トンネル接合を作製し、機能性分子・金属微粒子と固定金属電極間に働く相互作用をナノリンク分子により制御した単分子素子において再現性のあるI-V特性を計測し、ナノリンク分子接合における電気伝導機構を解明することを目的とした。無電解めつきを用いてナノギャップ電極を作製するプロセスを確立し、5nm以下のナノギャップ電極を41%の歩留まりで作製することに成功した(Applied Physics Letters, 91 (2007) 203107)。また、シリコン基板上に作製したカンチレバー上にアルカンチオール分子を保護基として有する金ナノ粒子を置き、走査型プローブ顕微鏡のプローブを用いてSTS測定を行った際、カンチレバーの振動(周波数f=86MHz)に伴って一つずつ電子ならびにホールが逐次転送されるクーロンブロッケードエレクトロンシャトル素子として動作し、2ef(e:素電荷)の電流が流れることを初めて明らかにした(Applied Physics Letters, 91(2007)053120)。さらに、無電解めっきにより作製したナノギャップ電極間にアルカンチオール保護金ナノ粒子を埋め込むことにより、80Kにて明瞭なクーロンダイヤモンドを確認し、単一電子トランジスタとして機能することを明らかにした。

This study で は, ナ ノ メ ー ト ル オ ー ダ の ギ ャ ッ プ を hold つ fixed electrode を ナ ノ リ ン ク molecular に よ り modified す る こ と に よ り functional molecular あ る い は metal particles を ク ー ロ ン island と し て have す る double ト ン ネ ル joint を as し, functional molecules, metal particles, fixed metal と electrodes に 働 く interaction を ナ ノ リ ン ク molecules に よ り suppression し た 単 molecular subtype eumelanin に お い て reproducibility の あ る I - V features を measuring し, ナ ノ リ ン ク molecular conjugation に お け る electric 気 伝 guide institutions を interpret す る こ と を purpose と し た. No electrolytic め つ き を with い て ナ ノ ギ ャ ッ プ electrode を cropping す る プ ロ セ ス し を established, under 5 nm の ナ ノ ギ ャ ッ プ electrode を 41% の step left ま り で cropping す る こ と に successful し た (Applied Physics Letters, 91 (2007) 203107). ま た, シ リ コ ン substrate に cropping し た カ ン チ レ バ ー on に ア ル カ ン チ オ ー ル molecule を protection と し て have す る gold ナ を buy き ノ particles, walkthroughs プ ロ ー ブ 顕 micromirror の プ ロ ー ブ を with い て STS line measurement を っ た interstate, カ ン チ レ バ ー の vibration (frequency f = 86 MHZ) に with っ て a つ ず つ electronic な ら び に ホ ー ル が successive planning send さ れ る ク ー ロ ン ブ ロ ッ ケ ー ド エ レ ク ト ロ ン シ ャ ト ル element child と し て し, 2 ef (e: charge) の electric current to flow が れ る こ と を early め て Ming ら か に し た (Applied Physics Letters, 91 (2007) 053120). さ ら に, non electrolytic め っ き に よ り cropping し た ナ ノ ギ ャ ッ プ electrodes に ア ル カ ン チ オ ー ル would ナ ノ particle を buried め 込 む こ と に よ り, 80 k に て clear な ク ー ロ ン ダ イ ヤ モ ン ド を confirm し, 単 a electronic ト ラ ン ジ ス タ と し て function す る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Detection of One Angstrom Deformation of Au(111)/Mica Cantilever by Thermal Expansion under the Application of Resonant RF Signal by Tunneling Current

隧道电流谐振射频信号作用下 Au(111)/云母悬臂梁热膨胀一埃变形的检测

• 发表时间: 2007
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys. 46
• 作者: Y. Azuma;T. Matsui and Y. Majima
• 通讯作者: T. Matsui and Y. Majima

ナノメカニカル単一電子素子

纳米机械单电子器件

• 发表时间: 2007
• 作者: Kaneko T.;Yasuda A.;Fujii,T.;Yoshimoto M.;真島 豊
• 通讯作者: 真島 豊

Nanomechanical Coulomb Blockade Electron Shuttle

纳米机械库仑封锁电子梭

• 发表时间: 2007
• 作者: Kenji Itoh;Henning Boje Andersen;Marlene Dyrloev Madsen;Yutaka Majima
• 通讯作者: Yutaka Majima

アルカンチオール自己組織化単分子膜上における単一Lu内包フラーレンの走査トンネル分光マッピング

烷硫醇自组装单层上单个 Lu 内嵌富勒烯的扫描隧道光谱图

• 发表时间: 2008
• 作者: 安武 裕輔;河野 馨士朗;岩本 全央;小林 昇洋;梅本 久;伊藤 靖浩;沖本 治哉;篠原 久典;真島 豊
• 通讯作者: 真島 豊

カンチレバー型クーロンプロッケードエレクトロンシャトル素子におけるシャトル電流efの考察

悬臂梁式库仑封锁电子穿梭装置中穿梭电流ef的考虑

• 发表时间: 2008
• 作者: 畑中 輝義;東 康男;Simon Chorley;Jonathan Prance;金原 正幸;寺西 利治;Charles G. Smith;真島 豊
• 通讯作者: 真島 豊