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生体分子デバイスの構築に向けた生体内電子移動に関する理論的研究

用于构建生物分子器件的体内电子转移理论研究

基本信息

批准号：
11J03881
负责人：
辻雄太
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J03881/
关键词：
分子デバイス分子伝導コンダクタンスグリーン関数フロンティア軌道分子スイッチジアリールエテン分子エレクトロニクス分子ダイオード電荷移動錯体キノンキンヒドロン π-π相互作用非平衡グリーン関数法単一分子デバイス

项目摘要

将来のデバイス化を見据えて、単分子計測の技術を駆使した分子の伝導度計測が盛んである。特に、フォトクロミック分子の伝導性は光異性化に伴って大きく変化するため、分子スイッチとしての応用が期待されている。Tamらは代表的なフォトクロミック分子であるジチエニルエテンについてその伝導度のON/OFF比をおよそ2桁程度であると報告している。一方、Roldanらはジチエニルエテンとは別のフォトクロミック分子であるジヒドロピレンについてその伝導度のON/OFF比をおよそ4桁程度であると報告している。両者とも電極と分子の接続にはピリジンをアンカーとして用いており、このON/OFF比の違いは主にπ骨格に起因するものと考えられる。そこで、我々は単純ヒュッケル法とグリーン関数法を組み合わせたアプローチによってこの系の伝導性について解析を行い、電極と分子の接点におけるフロンティア軌道の位相と振幅がジアリールエテンのスイッチ特性を支配していることを見出した。さらに、電極と分子を接続する位置(アンカーの置換位置)を変えることでON/OFF比を調整することが可能であることなども見出した。これは従来OFF状態であると考えられていた開環体がON状態として振る舞い、他方、従来ON状態であると考えられていた閉環体がOFF状態として振る舞う系の構築も可能であることを示唆しており、分子デバイスの設計の幅をさらに広げる有用な知見である。

In the future, the molecular conductivity measurement technology will be developed. The conductivity of molecules is expected to be increased by light anisotropy. Tam One side, Roldan The connection between the two electrodes is not easy to detect. In this case, the pure and complex method, the correlation method, the combination of the conductivity of the system, the analysis of the electrode and the molecular contact, the phase and amplitude of the orbit, and the control of the conductivity characteristics of the system are discussed. The position of the electrode and the molecule is adjusted. The open loop is ON, the other is OFF, the other is OFF, the other is ON, the other is OFF, the other is ON, the other is OFF, the other is OFF