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単分子配線法の開発に成功

究極の微小デバイス、単分子デバイスの実現へ道

大川 祐司 ( MANA研究者、NIMS )
スワパン マンダル ( NIMS )
胡 春平 ( NIMS )
館山 佳尚 ( MANA研究者、NIMS、PRESTO・CREST研究員、JST )
ステファン ゴーデッカー ( バーゼル大学 )
塚本 茂 ( NIMS、ユーリヒ総合研究機構 )
長谷川 剛 ( MANA主任研究者、NIMS )
ジェームズ ジムゼウスキー ( MANAサテライト主任研究者、UCLA )
青野 正和 ( MANA拠点長、NIMS )

個々の有機分子に導電性高分子を一本ずつ配線することができる、画期的な方法が開発された。化学的ハンダづけと名付けたこの方法により、究極の微小デバイスである有機単分子をエレクトロニクス素子として用いる、単分子デバイス回路の実現に道が開かれた。

研究概要図

化学的ハンダづけ法の模式図。分子膜の上に機能を持った有機分子を配置し、走査トンネル顕微鏡の探針を用いて連鎖重合反応をスタートさせる。連鎖重合反応の末端にある反応活性な部位が機能性有機分子に到達すると、化学反応が起きて自動的に接続ができる



研究概要図

機能性有機分子(フタロシアニン)への化学的ハンダづけを行ったデモンストレーション。分子膜にフタロシアニンをのせた初期状態(図左)、一つのフタロシアニン分子に導電性高分子を一本(図中)および二本(図右)接続した後の状態をそれぞれ走査トンネル顕微鏡で観察した。生成した導電性高分子は明るい線として像に現れる




記事・報道

■新聞
日刊工業新聞(2011年5月9日16面)
科学新聞(2011年5月20日3面)
日経産業新聞(2011年5月31日10面)


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