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分子-電極接合の界面制御技術の開発

分子-电极连接界面控制技术的发展

基本信息

批准号：
18041011
负责人：
谷口正輝
金额：
$ 2.82万
依托单位：
Osaka University
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

项目摘要

電極-分子界面が、電極-分子-電極接合の電気特性・デバイス特性を支配する要因の一つであるため、電極-分子界面と電気特性の相関の解明はナノスケール分子エレクトロニクスを実現する上で極めて重要である。本年度は、金-セレン界面の電子状態評価と、金-硫黄と金-セレンを電極-分子界面に持つ単分子の電気伝導測定を行い、界面と伝導性の相関を調べた。金電極上にベンゼンセレノールの単分子膜を形成し、走査型トンネル顕微鏡(STM)による観察を行い、得られたSTM像を元に第一原理による界面の電子状態計算を行った。STM観察の結果、ベンゼンセレノールは特異的な周期性を持つ自己組織化構造を形成することが明らかとなった。また、電子状態計算は昨年得られた光電子分光測定の結果と定性的に一致しており、この界面が金属的であることが示唆された。金-硫黄界面、金-セレン界面を持つ接合系として、それぞAu-TTF-AuとAu-TSF-Auを用いて、これらの単分子接合の電気伝導を機械的破断接合(MCBJ)により測定した。単分子伝導計測に先立ち、電極-分子-電極接合を長時間安定に保持することができるMCBJを開発した。ナノ加工により作製した金属細線を用いることで、従来の10000倍の長時間安定に電極-分子-電極接合を保持できるナノMCBJの開発に成功した。開発したナノMCBJを用いて電気伝導測定を行ったところ、TTF単分子の電気伝導は24mGo(Go:量子化コンダクタンス)であり、TSF単分子の電気伝導は3mGOであった。金-セレン界面は、金-硫黄界面より電極-分子カップリングが大きく、TSF単分子の電気伝導がTTF単分子の電気伝導より大きくなると予測されたが、金-セレン界面は強結合領域にあるため、TSF単分子の電気伝導が小さくなったと考えられる。

Electrode-molecule interface, electrode-molecule-electrode junction electrical characteristics, electrical characteristics of a key factor to determine, electrode-molecule interface and electrical characteristics of the solution to the problem of molecular interface is extremely important. This year, the electronic state of the gold-sulfur interface was evaluated, the electrode-molecule interface was tested, and the correlation between the interface and conductivity was adjusted. The first principle of electron state calculation of the interface is to form a single molecular film on the gold electrode, to observe the electron state of the STM image element, and to study the electron state of the interface. STM observation results in the formation of periodic structures that are unique and self-organizing. The results of photoelectron spectroscopy are qualitatively consistent with those obtained in the calculation of electronic states. Au-S interface, Au-TSF interface, Au-TTF-Au interface, Au-TSF-Au interface, Au-TTF-Au interface Single molecule conductivity measurement is performed in advance, and electrode-molecule-electrode bonding is maintained for a long time. The development of MCBJ was successful with 10000 times longer stability and electrode-molecule-electrode bonding time. The electrical conductivity of TTF molecules is 24mGo(Go: Quantization). The electrical conductivity of TSF molecules is 3mGO. Gold-sulfur interface, gold-sulfur interface, electrode-molecule transition, TSF single molecule electrical conduction, TTF single molecule electrical conduction, prediction, gold-sulfur interface, strong binding domain, TSF single molecule electrical conduction, small binding domain.