【論文・著書】【口頭発表・講演】【特許】【受賞】 |
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自己組織化配線法による超高集積分子デバイスの創製 |
谷口正輝 |
【成果の概要】 |
研究の狙い
ナノスケール分子デバイスを創製するためには、デバイスを作るプロセスの開発と、デバイスを構成する単一分子の特性評価を同時に行う必要があります。さらに、ナノスケールでは、電極−分子界面がデバイス特性に大きく影響するため、電極−分子界面の制御が重要になります。本研究では、これら3つの研究課題を推進し、超高集積分子デバイスの実現とともにナノスケール分子科学を開拓していきます。 |
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《研究課題》 |
分子デバイスを創る分子技術の開発
ナノスケール分子デバイスを創る上で、1つのナノ分子・構造体の位置・配列制御が最大の課題です。本研究では、化学反応を援用した逐次的な自己組織化による方法(自己組織化配線法)で分子素子を引き出し電極間に配線します。構成分子の開発とプロセス技術の開発により、高い再現性を持つ自己組織化配線法を開発しています。 |
| 単一分子科学の構築
これまでの化学・物理は、分子集団の平均挙動を調べてきました。本研究では、集団平均ではなく、単一分子の電気特性を調べていくため、単一分子接合の特性評価が行える計測システム(Nano-MCBJ)を開発しました。このNano-MCBJを用いて、電極に接合されている分子の数、単一分子の種類、単一分子接合の温度やゼーベック係数などの基礎物性を解明していきます。 |
| 単一分子デバイスの開発
電場、磁場、光、応力の外場に応答する単一分子デバイスの開発を行っています。構築してきた分子科学を用いて、単一分子デバイスの特性評価を行い、分子技術により、分子デバイスを創ることを目指します。
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《研究成果》 |
単一分子を調べる分子科学 Nano-MCBJを用いると、電極に接続されている分子の数、単一分子の種類やコンフォメーション、単一分子の温度などを電気計測により調べることができるようになりました。
単一分子・粒子の流動ダイナミクスを調べる分子技術 ナノ電極間を流れるトンネル電流の大きさと時間変化を調べることで、ナノ電極間を流動する単一分子やナノ粒子を識別することに成功しています。 分子運動スイッチ単一分子デバイス 機械的な応力を加えて単一分子のコンフォメーションと電極に対するコンフィグレーションを変化させることで、電流を100Hz程度のスピードでスイッチさせる単一分子デバイスを実証しています。 | |
【論文・著書】【口頭発表・講演】【特許】【受賞】 |
【主な論文・著書】 |
著者 |
Makusu Tsutsui, Masateru Taniguchi,
and Tomoji Kawai |
表題 |
Single-molecule identification via
electric current noise |
発表先 |
Nature Communications |
掲載日 |
in press | |
著者 |
Kazumichi Yokota, Masateru
Taniguchi, Makusu Tsutsui, and Tomoji Kawai |
表題 |
Molecule-Electrode Bonding Design
for High Single-Molecule Conductance |
発表先 |
Journal of the American Chemical
Society |
掲載日 |
2010/11/18 | |
著者 |
Masateru Taniguchi, Makusu Tsutsui,
Kazumichi Yokota, and Tomoji Kawai |
表題 |
Mechanically-Controllable Single
Molecule Switch Based on Configuration Specific
Electrical Conductivity of Metal-Molecule-Metal
Junctions |
発表先 |
Chemical Science |
掲載日 |
2010/5/27 | |
著者 |
Makusu Tsutsui, Masateru Taniguchi,
Kazumichi Yokota, and Tomoji Kawai |
表題 |
Roles of Lattice Cooling on Local
Heating in Metal-Molecule-Metal Junctions |
発表先 |
Applied Physics Letters |
掲載日 |
2010/3/12 | |
著者 |
Makusu Tsutsui, Masateru Taniguchi,
Kazumichi Yokota, and Tomoji Kawai |
表題 |
Identifying single nucleotides by
tunneling current |
発表先 |
Nature Nanotechnology |
掲載日 |
2010/3/1 | |
著者 |
Kazumichi Yokota, Masateru
Taniguchi, and Tomoji Kawai |
表題 |
Metal-molecule interfaces formed by
noble metal-chalcogen bonds for nanoscale molecular
devices |
発表先 |
Journal of Physical Chemistry
C |
掲載日 |
2010/2/12 | |
著者 |
Kazumichi Yokota, Masateru
Taniguchi, and Tomoji Kawai |
表題 |
Molecular vibrations in
metal-single molecule-metal junctions |
発表先 |
Chemical Physics Letters |
掲載日 |
2010/2/1 | |
著者 |
Masateru Taniguchi, Makusu Tsutsui,
Kohei Shoji, Hideki Fujiwara, Tomoji Kawai |
表題 |
Single-Molecule Junctions with
Strong Molecule-Electrode Coupling |
発表先 |
Journal of the American Chemical
Society |
掲載日 |
2009/10/14 | |
著者 |
M. Tsutsui, M. Taniguchi, K. Shoji,
K. Yokota, and Tomoji Kawai |
表題 |
Identifying Molecular Signatures in
Metal-Molecule-Metal Junctions(Invited paper) |
発表先 |
Nanoscale |
掲載日 |
2009/9/30 | |
著者 |
M. Taniguchi, M. Tsutsui, K.
Yokota, and T. Kawai |
表題 |
Inelastic electron tunneling
spectroscopy of single-molecule junctions using
mechanically controllable break junction |
発表先 |
Nanotechnology 20周年記念特別号招待論文 |
掲載日 |
2009/10/28 | |
著者 |
Makusu Tsutsui, Masateru Taniguchi
and Tomoji Kawai |
表題 |
Quantitative Evaluation of
Metal-Molecule-Metal Junction Stability |
発表先 |
Journal of the American Chemical
Society |
掲載日 |
2009/7/9 | |
著者 |
Makusu Tsutsui, Masateru Taniguchi
and Tomoji Kawai1 |
表題 |
Atomistic Mechanics and Formation
Mechanism of Metal-Molecule-Metal Junctions |
発表先 |
Nano Letters |
掲載日 |
2009/6/10 | |
著者 |
Makusu Tsutsui,1 Masateru
Taniguchi,*,1,2 and Tomoji Kawai1 |
表題 |
Transverse Field Effects on
DNA-Sized Particle Dynamics |
発表先 |
Nano Letters |
掲載日 |
2009/4/11 | |
著者 |
Makusu Tsutsui, Masateru
Taniguchi1, and Tomoji Kawai |
表題 |
Fabrication of 0.5 nm Electrode
Gaps Using Self-Breaking Technique |
発表先 |
Applied Physics Letters |
掲載日 |
2008/10/23 | |
著者 |
谷口正輝・川合知二 |
表題 |
第三部分子ナノ材料・デバイスの開発第6章 分子トランジスタ |
発表先 |
分子エレクトロニクスの基盤技術と将来展望(シーエムシー出版) |
掲載日 |
2009/1/30 | |
著者 |
Makusu Tsutsui, Masateru
Taniguchi, and Tomoji Kawai |
表題 |
Local Heating in
Metal-Molecule-Metal Junctions |
発表先 |
Nano Letters |
掲載日 |
2008/10/8 | |
著者 |
Masateru Taniguchi, Kosuke
Morimoto, Makusu Tsutsui, and Tomoji Kawai |
表題 |
Measurement Environment
Dependency of Single Molecule Conductance |
発表先 |
Chemistry Letters |
掲載日 |
2008/9/1 | |
著者 |
Makusu Tsutsui, Kohei Shoji,
Kosuke Morimoto, and Tomoji Kawai,Masateru
Taniguchi |
表題 |
Thermodynamic stability of
single molecule junctions |
発表先 |
Applied Physics Letters |
掲載日 |
2008/6/15 | |
著者 |
Kazumichi Yokota, Masateru
Taniguchi, Hiroyuki Tanaka, and Tomoji Kawai |
表題 |
Metallic nature of
metal-molecule interface formed by Au-Se
bonds |
発表先 |
Physical Review B |
掲載日 |
2008/4/25 | |
著者 |
Makusu Tsutsui, Kohei Shoji,
Masateru Taniguchi, and Tomoji Kawai |
表題 |
Formation and self-breaking
mechanism of stable atom-sized junctions |
発表先 |
Nano Letters |
掲載日 |
2007/12/25 | | |
【主な発表・講演】 |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
核酸塩基分子の単分子識別-次々世代DNAシーケンサーにむけて- |
発表の場 |
日本化学会第91春季年会 |
発表日 |
2011/3/28 | |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
分子デバイスを創る電極からのプログラム・分子からのプログラム |
発表の場 |
日本化学会第91春季年会 |
発表日 |
2011/3/26 | |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
1分子解析技術による次々世代DNAシーケンサーの開発 |
発表の場 |
日本表面科学会研究会 |
発表日 |
2011/3/9 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、川合知二 |
表題 |
コンフィギュレーションスイッチング単一分子デバイスの動作機構 |
発表の場 |
日本物理学会秋季大会 |
発表日 |
2010/9/25 | |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
Development of 3 D Generation DNA
Sequencer Using Gating Nanopore Devices |
発表の場 |
2nd Japanese-Russian Young
Scientists Conference on Nano-materials and
Nano-technology |
発表日 |
2010/9/22 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、川合知二 |
表題 |
分子運動スイッチ単分子デバイスの開発 |
発表の場 |
第71回応用物理学会学術講演会 |
発表日 |
2010/9/16 | |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
Toward molecular electronics |
発表の場 |
Japan-China Joint Symposium on
Functional Supramolecular Architectures |
発表日 |
2010/7/27 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、川合知二 |
表題 |
Mechanically Controllable
Configuration Single-Molecule Switch |
発表の場 |
International Conference on Science
and Technology of Synthetic Metals 2010 |
発表日 |
2010/7/8 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、川合知二 |
表題 |
ゲーティングナノポアによる単分子解析 |
発表の場 |
有機分子・バイオエレクトロニクス研究会 |
発表日 |
2010/6/19 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、川合知二 |
表題 |
Mechanically Controllable Contact
Effect Single Molecule Switch |
発表の場 |
International Conference on Core
Research and Engineering Science of Advanced Materials +
Third International Conference on Nanospintronics Design
and Realization, 3rd-ICNDR |
発表日 |
2010/6/3 | |
発表者 |
Masateru Taniguchi, Makusu Tsutsui,
and Tomoji Kawai |
表題 |
Mechanically Controllable Contact
Effect Single Molecule Switch |
発表の場 |
International Conference on Core
Research and Engineering Science of Advanced
Materials |
発表日 |
2010/5/31 | |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
ナノ分子デバイスの単分子科学 |
発表の場 |
日本表面科学会中部支部講演会 |
発表日 |
2010/4/24 | |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
ナノ分子デバイスの創成 |
発表の場 |
日本化学会 第90春季年会 |
発表日 |
2010/3/29 | |
発表者 |
横田一道、筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
電極間架橋オリゴチオフェンの非弾性トンネル分光 |
発表の場 |
日本物理学会第65回年次大会 |
発表日 |
2010/3/23 | |
発表者 |
筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
電流誘起局所加熱による単分子接合コンダクタンスの揺らぎ |
発表の場 |
日本物理学会第65回年次大会 |
発表日 |
2010/3/23 | |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
単分子接合系の局所加熱 |
発表の場 |
日本物理学会第65回年次大会 |
発表日 |
2010/3/21 | |
発表者 |
筒井真楠、横田一道、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
単分子接合の熱電性能評価に向けた温度センサー組込み型ナノ加工MCBJの開発 |
発表の場 |
春季第57回応用物理学会関連連合講演会 |
発表日 |
2010/3/19 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、横田一道、川合知二 |
表題 |
単分子熱電素子に向けた熱特性評価 |
発表の場 |
春季第57回応用物理学会関連連合講演会 |
発表日 |
2010/3/19 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、川合知二 |
表題 |
Identification of Single
Nucleotides Using Gating Nanopores |
発表の場 |
13th SANKEN International Symposium
2010 |
発表日 |
2010/1/19 | |
発表者 |
谷口正輝・筒井真楠・横田一道・川合知二 |
表題 |
単分子接合におけるMCBJ-IETSの実験パラメータ依存性 |
発表の場 |
日本物理学会2009年秋季大会 |
発表日 |
2009/9/27 | |
発表者 |
横田一道、筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
金属間架橋オリゴチオフェンの電気伝導における接合界面効果 |
発表の場 |
日本物理学会2009年秋季大会 |
発表日 |
2009/9/27 | |
発表者 |
筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
単分子接合の応力破断機構 |
発表の場 |
日本物理学会2009年秋季大会 |
発表日 |
2009/9/27 | |
発表者 |
谷口正輝、川合知二 |
表題 |
単分子デバイスの分子科学 |
発表の場 |
第59回錯体化学討論会 |
発表日 |
2009/9/25 | |
発表者 |
横田一道、筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
金属間架橋オリゴチオフェンの単分子電気伝導 |
発表の場 |
第3回分子科学会 |
発表日 |
2009/9/22 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、高瀬雅祥、伊與田正彦、川合知二 |
表題 |
光スイッチ分子の単分子電気伝導 |
発表の場 |
第3回分子科学会 |
発表日 |
2009/9/22 | |
発表者 |
谷口正輝、川合知二 |
表題 |
自己組織化によるナノスケール分子デバイスの開発 |
発表の場 |
第58回高分子討論会 |
発表日 |
2009/9/16 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、川合知二 |
表題 |
単一分子接合の局所加熱 |
発表の場 |
第70回応用物理学会学術講演会 |
発表日 |
2009/9/9 | |
発表者 |
筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
77Kにおける単分子接合の局所加熱 |
発表の場 |
日本物理学会2009年・第64回年次大会 |
発表日 |
2009/3/31 | |
発表者 |
横田一道、筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
オリゴチオフェン単分子ワイヤーの電気伝導特性 |
発表の場 |
日本物理学会2009年・第64回年次大会 |
発表日 |
2009/3/31 | |
発表者 |
谷口正輝,筒井真楠,庄司昂平,横田一道,川合知二 |
表題 |
有機ドナー分子の単分子コンダクタンス |
発表の場 |
日本物理学会2009年・第64回年次大会 |
発表日 |
2009/3/31 | |
発表者 |
筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
単分子接合における局所加熱 |
発表の場 |
第56回応用物理学関係連合講演会 |
発表日 |
2009/3/30 | |
発表者 |
筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
極低温下における単分子接合の作製とその電気伝導特性評価 |
発表の場 |
第56回応用物理学関係連合講演会 |
発表日 |
2009/3/30 | |
発表者 |
谷口正輝,筒井真楠,庄司昂平,横田一道,川合知二 |
表題 |
電気計測によるベンゼンジチオレートの単一分子識別 |
発表の場 |
第56回応用物理学関係連合講演会 |
発表日 |
2009/3/30 | |
発表者 |
Masateru Taniguchi |
表題 |
Single Molecule
Identification of Metal-Molecule-Metal
Junctions |
発表の場 |
4th Handai Nanoscience and
Nanotechnology International Symposium |
発表日 |
2008/9/30 | |
発表者 |
谷口正輝 |
表題 |
自己組織化を用いたナノスケール分子デバイスの創製 |
発表の場 |
第2回分子科学討論会 |
発表日 |
2008/9/26 | |
発表者 |
横田一道、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
貴金属−カルコゲン分子接合の界面電子状態評価 |
発表の場 |
第2回分子科学討論会 |
発表日 |
2008/9/26 | |
発表者 |
庄司昂平、森本康友、筒井真楠、谷口正輝、藤原秀紀、杉本豊成、川合知二 |
表題 |
ナノ加工MCBJを用いた単一分子識別 |
発表の場 |
第2回分子科学討論会 |
発表日 |
2008/9/24 | |
発表者 |
森本康友・庄司昂平・筒井真楠・谷口正輝・川合知二 |
表題 |
液中におけるAu-[Ni(dmit)2]--Au接合の電気伝導 |
発表の場 |
第2回分子科学討論会 |
発表日 |
2008/9/24 | |
発表者 |
筒井真楠,庄司昂平,谷口正輝,川合知二 |
表題 |
単原子・分子接合における電流誘起局所加熱 |
発表の場 |
日本物理学会2008年秋期大会 |
発表日 |
2008/9/23 | |
発表者 |
横田一道、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
貴金属−カルコゲン分子接合における界面電子状態 |
発表の場 |
日本物理学会2008年秋期大会 |
発表日 |
2008/9/21 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、庄司昂平、横田一道、川合知二 |
表題 |
単一分子接合の非弾性トンネル分光とラマン分光の相関 |
発表の場 |
日本物理学会2008年秋期大会 |
発表日 |
2008/9/21 | |
発表者 |
谷口正輝,筒井真楠,庄司昂平,横田一道,川合知二 |
表題 |
電気計測によるチアジアゾールの単一分子識別 |
発表の場 |
第69回応用物理学会学術講演会 |
発表日 |
2008/9/4 | |
発表者 |
森本康友,庄司昂平,筒井真楠,谷口正輝,川合知二 |
表題 |
溶液中におけるNi(dmit)2の単分子電気伝導度 |
発表の場 |
第69回応用物理学会学術講演会 |
発表日 |
2008/9/4 | |
発表者 |
筒井真楠,庄司昂平,谷口正輝,川合知二 |
表題 |
単分子有機FETの開発 |
発表の場 |
第69回応用物理学会学術講演会 |
発表日 |
2008/9/4 | |
発表者 |
庄司昂平,
森本康友、筒井真楠,谷口正輝,,藤原秀樹, 杉本豊成、川合知二 |
表題 |
Nano-MCBJを用いたTTF誘導体の分子識別 |
発表の場 |
第69回応用物理学会学術講演会 |
発表日 |
2008/9/4 | |
発表者 |
Masateru Taniguchi,Yoshihiro
Nojima, Kazumichi Yokota, Jun Terao, Kimihiko
Sato,Nobuaki Kambe,Tomoji Kawai |
表題 |
Development of self-organized
process for molecular devices |
発表の場 |
ACS National Meeting
Philadelpha |
発表日 |
2008/8/20 | |
発表者 |
Kazumichi Yokota, Masateru
Taniguchi, Hiroyuki Tanaka, and Tomoji Kawai |
表題 |
Metal-molecule interface for
molecular electronics |
発表の場 |
ACS National Meeting
Philadelpha |
発表日 |
2008/8/20 | |
発表者 |
Makusu Tsutsui, Kohei Shoji,
Masateru Taniguchi, Tomoji Kawai |
表題 |
Thermodynamic stability of
atomic and molecular junctions |
発表の場 |
ACS National Meeting
Philadelpha |
発表日 |
2008/8/18 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、庄司昂平、森本康友、横田一道、川合知二 |
表題 |
電気計測による単分子の識別 |
発表の場 |
ナノ学会第6回大会 |
発表日 |
2008/5/9 | |
発表者 |
筒井真楠、庄司昂平、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
微細加工MCBJを用いた単原子・分子接点の安定性評価 |
発表の場 |
第55回春季応用物理学会学術講演会 |
発表日 |
2008/3/28 | |
発表者 |
庄司昂平、筒井真楠、谷口正輝、藤原秀紀、杉本豊成、川合知二 |
表題 |
微細加工MCBJを用いたTetraselenafuluvaleneの単分子電気伝導測定 |
発表の場 |
第55回春季応用物理学会学術講演会 |
発表日 |
2008/3/28 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、庄司昂平、横田一道、藤原秀紀、杉本豊成、川合知二 |
表題 |
微細加工MCBJを用いた単分子電気伝導測定 |
発表の場 |
日本化学会第88春季年会 |
発表日 |
2008/3/26 | |
発表者 |
森本康友、庄司昂平、横田一道、筒井真楠、谷口正輝、川合知二 |
表題 |
Ni(dmit)2の単分子電気伝導 |
発表の場 |
日本化学会第88春季年会 |
発表日 |
2008/3/26 | |
発表者 |
庄司昂平、筒井真楠、庄司昂平、谷口正輝、横田一道、藤原秀紀、杉本豊成、川合知二 |
表題 |
TSFの単分子電気伝導 |
発表の場 |
日本化学会第88春季年会 |
発表日 |
2008/3/26 | |
発表者 |
谷口正輝、筒井真楠、庄司昂平、横田一道、川合知二 |
表題 |
MCBJを用いたベンゼンジチオール単分子の非弾性トンネル分光 |
発表の場 |
日本物理学会第63回年次大会 |
発表日 |
2008/3/23 | |
発表者 |
筒井真楠,庄司昂平,谷口正輝,川合知二 |
表題 |
単原子・分子接合の破断機構 |
発表の場 |
日本物理学会第63回年次大会 |
発表日 |
2008/3/23 | |
発表者 |
Masateru Taniguchi, Makusu
Tsutsui, Kohei Shoji, and Tomoji Kawai |
表題 |
Single-molecule Conductance
Measurements Using Nano-fabricated Mechanically
Controllable Break-junction |
発表の場 |
11th Sanken International
Symposium6th nanotechnology center international
symposium1st MSTEC international symposium |
発表日 |
2008/2/4 | |
発表者 |
Kazumichi Yokota, Masateru
Taniguchi, Hiroyuki Tanaka and Tomoji Kawai |
表題 |
Metal-Molecular Interface for
Molecular Electronics |
発表の場 |
11th Sanken International
Symposium6th nanotechnology center international
symposium1st MSTEC international symposium |
発表日 |
2008/2/4 | |
発表者 |
谷口正輝、川合知二 |
表題 |
自己組織化配線法を用いたナノスケール分子デバイス |
発表の場 |
大阪大学有機エレクトロニクス研究会 |
発表日 |
2007/12/11 | |
【特許】 |
発明の 名称 |
Identifiying Necleotide
Molecules by Tunneling Current |
出願番号 |
61/310,215 |
発明者 |
Masateru Taniguchi, Makusu
Tsutsui, Kazumichi Yokota, Tomoji Kawai |
出願人 |
Osaka
University | |
【受賞】 |
賞の名称 |
文部科学大臣表彰 若手科学者賞 |
団体機関 |
文部科学省 |
タイトル |
ナノ分子デバイスの自己組織化プロセスと電気特性の研究 |
受賞日 |
2010/4/13 | |
賞の名称 |
日本化学会第88春季年会優秀講演賞(学術) |
団体機関 |
日本化学会 |
タイトル |
微細加工MCBJ を用いた単分子電気伝導測定 |
受賞日 |
2008/4/10 | | |