DNA自己組織化分子アレイを用いたナノスケールホッピング伝導デバイス

使用DNA自组装分子阵列的纳米级跳跃传导装置

• 批准号: 20656005
• 负责人: 松本 卓也
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656005/
• 关键词: 分子デバイス; ホッピング伝導; 巨大錯体; DNA; 自己組織化

分子の持つ電子的局在性、孤立性に注目し、ナノスケールにおける共役的トンネリングやホッピングを利用したデバイスの構築を行った。酸化・還元中心を持つ大規模金属錯体として、Mn12核錯体に注目し、DNAをテンプレートに用いて一次元アレーを形成した。Mn12核錯体がDNAに結合すると、DNAは剛直になり、DNA鎖の絡まりが起こりにくくなるので、Mn12核錯体の一次元的配列を形成できることがわかった。電流-電圧カーブの温度特性を調べたところ、高温ではフランケループール型のホッピング伝導を示したが、低温では活性化エネルギーが極めて小さくなり、トンネル伝導が強く示唆された。低温における電流-電圧特性は明瞭な閾値特性を示すが、温度依存性から界面障壁ではないことが明らかになった。n次元クーロンブロッケードモデルによるフィッティングを行ったところ、極めて良く一致し、電流経路の分岐次数ζの値から、1次元的特徴が強いことが明らかになった。さらに、温度特性を詳細に調べたところ、ブロッケードバリアは8meVと極めて低い値を示した。この値は、ブレークジャンクション中に分子溶液を落とし込んで測定された単一分子計測の結果と良く一致する。また、Mn12核錯体中におけるスピンースピン相互作用エネルギーと近い。これらのことから、Mn12核錯体は、常時性スピンの集合体として働き、Mn12核錯体は低いエネルギーで電子の出し入れすることができるので、分子エレクトロニクスにおける電子移動媒体として有用であることがわかった。

Molecular の つ electronic board in the sexual and isolation に attention し, ナ ノ ス ケ ー ル に お け る battle of ト ン ネ リ ン グ や ホ ッ ピ ン グ を using し た デ バ イ ス の line build を っ た. Acidification, yuan center を hold つ large-scale metal misprinted と し て, Mn12 misprinted に attention し, DNA を テ ン プ レ ー ト に with い て a yuan ア レ ー を form し た. Mn12 nuclear misprinted が DNA に combining す る と, DNA は upright and outspoken に な り, DNA lock の collaterals ま り が up こ り に く く な る の で, Mn12 misprinted の a yuan go を form で き る こ と が わ か っ た. - electric current 圧 カ ー ブ の temperature characteristic を adjustable べ た と こ ろ, high-temperature で は フ ラ ン ケ ル ー プ ー ル type の ホ ッ ピ ン グ 伝 guide を shown し た が, low temperature で は activeness エ ネ ル ギ ー が extremely め て small さ く な り, ト ン ネ ル 伝 guide が く and shown strong sucking さ れ た. Low temperature に お け る - electric current 圧 は clear な threshold numerical characteristics を shown す が, temperature dependency か ら interface barrier で は な い こ と が Ming ら か に な っ た. N yuan ク ー ロ ン ブ ロ ッ ケ ー ド モ デ ル に よ る フ ィ ッ テ ィ ン グ を line っ た と こ ろ, extremely め て good く consistent し, current 経 の branching number zeta の numerical か ら, 1 yuan 徴 が strong い こ と が Ming ら か に な っ た. さ ら に, temperature characteristic を detailed に べ た と こ ろ, ブ ロ ッ ケ ー ド バ リ ア は 8 mev と め extremely low て い numerical を shown し た. こ の numerical は, ブ レ ー ク ジ ャ ン ク シ ョ ン に molecules in solution を fall と し 込 ん で determination さ れ た 単 a molecular measuring の results agree good と く す る. In the また and Mn12 nuclear misbody, the におけるスピ, <s:1>, スピ, スピ interactions エネ, ギ, ギ, と are close to と. こ れ ら の こ と か ら, Mn12 misprinted は, geomagnetic ス ピ ン の aggregate と し て 働 き, Mn12 misprinted は low い エ ネ ル ギ ー で electron の し into れ す る こ と が で き る の で, molecular エ レ ク ト ロ ニ ク ス に お け る electronic mobile media と し て useful で あ る こ と が わ か っ た.

项目成果

DNA/金微粒子/シトクロムcによるクーロンブロッケードアレイの構築と評価

DNA/金颗粒/细胞色素c库仑阻断阵列的构建与评价

• 发表时间: 2010
• 作者: Naoki Asakawa;Tomoya Suzuki;浅川直紀;Luca Pellegrino;浅川直紀;Satomi Tabuchi;平野義明;三宅雄介
• 通讯作者: 三宅雄介

ニューロンを模倣した表面分子ネットワークデバイスへのアプローチ (招待講演)

模拟神经元的表面分子网络设备的方法（特邀演讲）

• 发表时间: 2009
• 作者: Naoki Asakawa;Tomoya Suzuki;浅川直紀;Luca Pellegrino;浅川直紀;Satomi Tabuchi;平野義明;三宅雄介;松本卓也;松本卓也;松本卓也;平野義明;三宅雄介;瀬川裕司;松本卓也;松本卓也
• 通讯作者: 松本卓也

二成分溶媒を利用したDNA折り紙ネットワークの形成制御

使用二元溶剂控制 DNA 折纸网络的形成

• 发表时间: 2010
• 作者: Naoki Asakawa;Tomoya Suzuki;浅川直紀;Luca Pellegrino;浅川直紀;Satomi Tabuchi;平野義明
• 通讯作者: 平野義明

表面分子ネットワークの電気伝導

表面分子网络中的导电

• 发表时间: 2009
• 作者: Naoki Asakawa;Tomoya Suzuki;浅川直紀;Luca Pellegrino;浅川直紀;Satomi Tabuchi;平野義明;三宅雄介;松本卓也;松本卓也;松本卓也
• 通讯作者: 松本卓也

ニューロンを模倣したバイオ分子ネットワークへのアプローチ

模拟神经元的生物分子网络的方法

• 发表时间: 2009
• 作者: Naoki Asakawa;Tomoya Suzuki;浅川直紀;Luca Pellegrino;浅川直紀;Satomi Tabuchi;平野義明;三宅雄介;松本卓也;松本卓也
• 通讯作者: 松本卓也