Terahertz dynamics of single molecule transistors and their applications to molecular spintronics

单分子晶体管的太赫兹动力学及其在分子自旋电子学中的应用

基本信息

  • 批准号:
    17F17072
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2017-04-26 至 2019-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

化学的に合成される分子は、様々な優れた機能を持つことが知られている。特に、単一分子に金属電極でコンタクトした単一分子トランジスタ構造では、電子軌道、電子数、スピン、分子振動などが量子化され、それらの物理量を用いて新しいエレクトロニクスの可能性が拓けると考えられている。これまで、単一分子の特性は、その電流-電圧特性を測定することにより、静的な特性が調べられてきたが、単一分子のデバイス応用には、伝導ダイナミクスを明らかにすることが不可欠である。また、単一分子中には非常に少数の電子スピン、核スピンしか存在せず、それらの量子状態を制御して、新しい機能を発現させることも重要である。本年度は、以下のような研究を行った。1)内部に電気的モーメントを有するCe@C82分子では、電圧印加によりナノギャップ内部でCe@C82分子が回転することが知られていたが、その位置には準安定状態が複数存在し、その数がソース・ドレイン電圧の増大とともに減少することがわかった(低バイアスでは4準位、高バイアスでは2準位)。ただ、準安定状態間で分子が何度回転するのかの見積もりに関しては議論の余地があることがわかった。この成果に関して、権威ある国際会議(半導体物理に関する国際会議;ICPS)にて講演を行った。2)2つの波長可変半導体レーザの差周波を高速フォトダイオードを用いてテラヘルツ電磁波に変換する系を用いて、波長可変テラヘルツ光源を準備し、テラヘルツ分光を行う系の立ち上げを行い、100 GHz近傍に単一分子トランジスタの整流効果による信号を観測した。3)単一分子のNMR検出を目指して、東北大学平山研究室と議論を行うとともに、測定する分子の候補としてSc3N@C80分子を購入した。4)韓国DGISTとの共同研究で、Dirac半金属ナノワイヤーの低温における磁気伝導の測定を行った。
Chemical synthesis of molecules, optimization of functions, and knowledge. In particular, a single molecule metal electrode is a single molecule structure, electron orbit, electron number, particle number, molecular vibration, quantization, and other physical quantities. The characteristics of a single molecule are measured in terms of current-voltage characteristics. The characteristics of a single molecule are measured in terms of current and voltage. A very small number of electrons, nuclei, molecules exist, quantum states are controlled, and new functions are discovered. This year, the following research was conducted. 1) The internal electrical voltage of Ce@C82 molecule is equal to the voltage of Ce@C82 molecule. The internal electrical voltage of Ce@C82 molecule is equal to the voltage of Ce@C82 molecule. The internal electrical voltage of Ce@C82 molecule is equal to the voltage of Ce@C82 molecule. The internal electrical voltage of Ce@C82 molecule is equal to the voltage of Ce@C82 molecule. There is room for discussion between the elements of quasi-stable state and quasi-stable state. Presentations at the International Conference on Semiconductor Physics (ICPS) 2) 2. Wavelength variable semiconductor differential frequency wave, high speed, wavelength variable, electromagnetic wave conversion system, wavelength variable, light source preparation, wavelength variable, spectral light transmission system, high speed, 100 GHz near single molecule, rectification effect signal detection. 3) NMR of a molecule is indicated by the evaluation of Sc3N@C80 molecules in the Hirayama Laboratory of Tohoku University. 4) Korea DGIST joint research, Dirac semi-metallic

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Terahertz spectroscopy of single molecules and single atoms
单分子和单原子的太赫兹光谱
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K;Hirakawa;S. Du;K. Yoshida;C.Tang;and Y. Zhang
  • 通讯作者:
    and Y. Zhang
金属内包Ce@C82単一分子トランジスタにおける分子回転効果
金属封装Ce@C82单分子晶体管中的分子旋转效应
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    唐九君;杜少卿;吉田健治;張亜;平川一彦
  • 通讯作者:
    平川一彦
Thz rectification through a single metal nanoparticle
通过单个金属纳米粒子进行太赫兹整流
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Q. Du;K. Yoshida;Y. Zhang;C.C. Tang;T. Nishimura;A. Singh;H. Inokawa;and K. Hirakawa
  • 通讯作者:
    and K. Hirakawa
Terahertz spectroscopy of a single atom in a fullerene cage
富勒烯笼中单个原子的太赫兹光谱
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Du;Y. Zhang;K. Yoshida;and K. Hirakawa
  • 通讯作者:
    and K. Hirakawa
Rotation effect in endohedral metallofullerene Ce@C82 single-molecule transistors
内嵌金属富勒烯Ce@C82单分子晶体管的旋转效应
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    唐九君;杜少卿;吉田健治;張亜;平川一彦
  • 通讯作者:
    平川一彦
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    張 亜;吉岡 佑理;江端 一貴;飯森 未来;山本 稜子;諸橋 功;平川 一彦
  • 通讯作者:
    平川 一彦
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    嶋村 彰紘
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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    平川 一彦
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山本 稜子;長井 奈緒美;平川 一彦;小島 明;越田 信義;張 亜
  • 通讯作者:
    張 亜
MEMS技術を用いた高感度・高速テラヘルツセンシング
使用 MEMS 技术的高灵敏度和高速太赫兹传感
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  • 发表时间:
    2020
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  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
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