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金属ナノ粒子低次元超格子を用いたナノ電子・磁気デバイスの創製

使用金属纳米颗粒低维超晶格创建纳米电子/磁性器件

基本信息

批准号：
15681009
负责人：
寺西利治
金额：
$ 18.89万
依托单位：
University of Tsukuba (2004-2005)Japan Advanced Institute of Science and Technology (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

金属ナノ粒子を組織化すると、量子サイズ効果を利用した低消費電力・低発熱のナノ電子デバイスを構築することができる。さらに、金属ナノ粒子の二次元組織化技術は、Tbits/inch^2級の超高密度磁気記録媒体の創製にも極めて有用である。本年度は、デバイス構成単位となるAuクラスターの選択的大量合成、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、Auナノ粒子二次元超格子の粒子間距離低減に向けたポルフィリン誘導体保護Auナノ粒子の合成・キャラクタリゼーションについて検討した。また、高い一軸結晶自記異方性および保磁力を有するFePtナノ粒子の溶媒フリー合成法の開発を行った。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。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。次に、磁性ナノ粒子であるFePtナノ粒子の合成を、無溶媒条件下、オレイン酸、オレイルアミン存在下、鉄および白金アセチルアセトナートのポリオール還元により行った。その結果、磁気デバイスの実用サイズである6nmの単分散FePtナノ粒子が得られ、その二次元超格子は高い熱安定性を示した。

Metal particles are organized, quantum particles are utilized, and electronic particles are constructed with low power consumption and low heat emission. In addition, the two-dimensional organization technology of metal particles is very useful for the creation of ultra-high density magnetic recording media with Tbits/inch. This year, we will focus on the mass synthesis of Au particles, STS measurement of Au particles, evaluation of their resistance, nc-AFM observation of single electrons on Au particles, and synthesis of Au particles protected by inducers of Au particles with two-dimensional superlattice. Development of solvent synthesis method for FePt particles with self-recording anisotropy and magnetic properties 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. 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 Second, the synthesis of magnetic particles, FePt particles, in the absence of solvent, in the presence of iron and platinum, in the presence of iron and platinum. As a result, the magnetic properties of the FePt particles are highly stable, and the thermal stability of the FePt particles is high.

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

One-pot synthesis of large FePt nanoparticles from metal salts and their thermal stability

DOI：
10.1021/la053504p
发表时间：
2006-04-11
期刊：
LANGMUIR
影响因子：
3.9
作者：
Nakaya, M;Kanehara, M;Teranishi, T
通讯作者：
Teranishi, T

ボトムアップのナノテクノロジー〜金属ナノ粒子の自在配列制御と電子・磁気物性〜

自下而上的纳米技术〜金属纳米粒子的自由排列控制和电子/磁性能〜

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
表面技術 56(7)
影响因子：
0
作者：
Y.Azuma;M.Nakaya;T.Teranishi;寺西利治;M.Nakaya;Y.Shichibu;H.Zhang;寺西利治;寺西利治;寺西利治
通讯作者：
寺西利治

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

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Electrochemistry (印刷中)
影响因子：
0
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

Tunneling Resistance Evaluations of Double-Barrier Tunneling Structures, Including an Alkanethiol-Protected Au Nanoparticles

包含烷硫醇保护的金纳米颗粒的双势垒隧道结构的隧道电阻评估

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Phys.Rev.B 72
影响因子：
0
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.;Y.Shichibu et al.;H.Zhang et al.
通讯作者：
H.Zhang et al.

ボトムアップテクノロジーによる無機ナノ粒子多次元超格子の構築

利用自下而上技术构建无机纳米颗粒多维超晶格