応用物理学会・JST共同特別公開シンポジウム分子 …2010/09/16 · 2 13:00～13:20 13:20～13:40 司会曽根純一（物質・材料研究機構理事、JST-CRDS

JST_分子技術_A4_omote

プログラム

司会　工藤一浩（千葉大学教授）

分子技術コンセプト「技術俯瞰における分子技術の多面性」

分子性・合成分子技術・分子技術イニシアティブ曽根純一（物質・材料研究機構理事、JST-CRDS 特任フェロー）

村井眞二（奈良先端科学技術大学院大学理事・副学長、JST プラザ大阪総館長）

13:00～13:40

12

13:00～13:20

13:20～13:40

司会　曽根純一（物質・材料研究機構理事、JST-CRDS 特任フェロー）

光との相互作用、光・磁性制御の分子技術

バイオとエレクトロニクスの融合を実現する分子技術

印刷法で作製する有機デバイス－切った貼ったのフォトリソプロセスからオンデマンドプロセスとしての印刷技術－

大越慎一（東京大学教授）

田畑　仁（東京大学教授）

八瀬清志（産業技術総合研究所研究部門長）

13:40～15:10

34

5

13:40～14:10

14:10～14:40

14:40～15:10

15:30～16:30 司会　八瀬清志（産業技術総合研究所研究部門長）

分子技術に基づくエネルギーデバイス応用

分子技術に基づく新機能デバイス創成－分子スピントロニクス－　　　　　

早瀬修二（九州工業大学教授、JSTさきがけ研究総括）

多田博一（大阪大学教授）　　　　　

67

15:30～16:00

16:00～16:30

15:10～15:30 休　　憩

分子技術に基づく有機トランジスタ

分子技術に基づく感性バイオセンサー

分子技術と有機エレクトロニクスの将来展望

工藤一浩（千葉大学教授）

都甲　潔（九州大学主幹教授・研究院長）

筒井哲夫（九州大学名誉教授、JSTさきがけ研究総括）

16:30～18:00 司会　川合知二（大阪大学教授、JST-CRDS 特任フェロー）

89

10

16:30～17:00

17:00～17:30

17:30～18:00

ショートパネル　工藤一浩、曽根純一、他

18:00～18:20 共同司会　工藤一浩、曽根純一

11 18:00～18:20

応用物理学会・JST共同特別公開シンポジウム

～科学・技術として今、期待されることは～～科学・技術として今期待されることは～

分子技術、新ステージへの胎動分子技術、新ステージへの胎動分子技術、新ステージへの胎動要旨集要旨集要旨集

コーディネーター：工藤一浩（有機分子･バイオエレクトロニクス分科会幹事長、千葉大学）

シンポジウム開催実行委員会：応用物理学会有機分子バイオエレクトロニクス分科会、JST研究開発戦略センター　　　　　　　　主　　催：（社）応用物理学会・（独）科学技術振興機構（JST）共同開催

平成22年9月16日木 13：00～18：20日時日時

2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会会場　長崎大学文教キャンパス　中部講堂（NA会場）会場会場

日時

会場

分子技術、新ステージへの胎動　

要旨集　　

応用物理学会・JST共同特別公開シンポジウム　

２０１０年　

９月

応用物理学会／JST 「分子技術、新ステージへの胎動　～科学・技術として今、期待されることは～」

1

Molecular Technology


3


JST



4


5


分子の電子状態制御技術

分子の形状・構造制御技術

分子集合体・複合体の制御技術

分子・イオンの輸送・移動制御技術

変換・プロセスの分子技術

分子の設計・創成技術

分子技術を構成する技術概念

低環境負荷・高効率な物質変換。分子レベルでの構造設計に基づく新たな触媒・システム開発

所望の機能を持つ分子を設計・創成。分子技術全体の基盤をなす。精密合成技術と理論・計算科学との協同により、一般化手法を提示し、各々の分子技術へ提供

分子性半導体の電子状態を自在に制御。分子間の電荷授受、有機半導体の基礎学理構築

分子の形状、ナノ・マクロ構造の制御による新機能創出。形状認識や特殊構造構築・制御

生体の分子集合体・複合体、生命分子システムの化学制御や、高分子複合材料技術

生体内における分子の輸送（移動）やイオン移動、膜物質を介した分子の移動など、分子性物質を輸送する技術



6


7




8


9




10

RbMnFe CuMo CoW

RbMn[Fe(CN)6]·0.5H2O

(MnII NC FeIII)

(MnIII NC FeII)

MnIII ·

( 1a)

TC 12 K

1b

3 K 532 nm

410 nm

532 nm 410 nm

CuII

2[MoIV(CN)8]·8H2O

MM’CT

3 K 473 nm

TC= 25 K MoIV CuII

CuICuII[MoV(CN)8]·8H2O

CuII CuII (S=1/2) MoV (S=1/2)

520 nm

6000

4000

2000

020151050

6000

4000

2000

06005004003002001000

5.0

4.0

3.0

350300250200150100

MnIII-FeII MnII-FeIII

III

LMCT MM’CT

FeIII

(S= 1/2)

MnII

(S= 5/2)MnIII

(S= 2)FeII

(S= 0)

532

nm

410

nm

ON: 532 nm

ON: 410 nm

(Oe

cm3

mol

-1)

(Oe

cm3

mol

-1)

(K) ( )

(K)

Mn(II)-NC-Fe(III)

F43m)

RbMn[Fe(CN)6]

b

c

FeIII

CN

MnIII FeII

NC

e–

e–

Mn(III)-NC-Fe(II)I4m2)

a(c

m3

Kmol

-1)

532 nm410 nm


11


(Eh 1)

(Eh 2) Co3[W(CN)8]2(pyrimidine)4·6H2O 2

CoII3(S=3/2)–WV

2(S=1/2)

CoIII2(S=0)–WIV

2(S=0)–CoII(S=3/2)

208 K

298 K

UV-vis

750 nm WIV CoIII

MM’CT

500 nm

3 K 840 nm

TC= 40 K, Hc = 12000 Oe 2b 532 nm

840 nm 532 nm

2c CoIII2(S=0)–WIV

2(S=0)–CoII(S=3/2)

CoII3(S=3/2)–WV

2(S=1/2) TC=

40 K, Hc= 12000 Oe

(1) S. Ohkoshi, et.al, Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 1830. (2) H. Tokoro, et.al, Phys. Rev. B. 2006, 73,172415. (3) H. Tokoro, et.al., Chem. Mater. 2008, 20, 423. (4) S. Ohkoshi, et.al., Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 3238. (5) S. Ohkoshi, et al., J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 270. (6) S. Ohkoshi, et.al., J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5320. (7) S. Ohkoshi, et.al.,Chem. Mater. 2008, 20, 3048. (8) S. Ohkoshi, et al., Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 1040. (9) S. Ohkoshi, et.al. J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 10591 (10) S. Ohkoshi, et.al., Phys. Rev. Lett., 1999, 82, 1285. (11) S. Ohkoshi, et.al., Nature Mater., 2004, 3, 857. (12) S. Ohkoshi, et.al., Nature Chem., 2010, 2, 539.



12

DNADNA

BIOxide ElectronicsIT CO2

3

MOS Si/SiO2 GaAs

MOS

1nm SiO2 MOS10nm

Si/SiO2

1-5) DNA

DNA

/

IC

PC

DNA

/

IC

PC

DNA


13


DNA SiO2/Si

6-8)

DNA0.34nm

cm

4

60

DNA 9-14) 3

3

DNA

DNA



14

DNA

DNA

10TB/inch2

UV

nRTP CVD

CVD


15


(2006-2009

)

References [1] D.A.Buchanan: IBM J.Res.Develop. 43 (1999) 245. [2] R.L.Opila et al. : Interface Vol.8 No.2 Summer (1999) 19. [3] Special issue ”Ultimate Integration of Silicon”, Solid State Elec. 46 (2002) 313-450. [4] 69, 1049 2000 . [5] 69, 4 2000 . [6] 711007(2002) 6(2003)7852(2003)126. [7] Y.Maeda, T.Nakamura, K.Uchimura, T.Matsumoto, H.Tabata and T.Kawai. J.Vac.Sci.Technol.B 17 494 (1999). [8] Y.Maeda, H.Tabata and T.Kawai: Appl.Phys.Lett. 79 (2001) 1181.

M. Kobayashi, M. Seki H. Tabata , Y. Watanabe and I. Yamashita

[9] 24(2003)677.

[10]T. Ohtake, K. Nakamatsu, S. Matsui, H. Tabata and T. Kawai J.Nanosci.Nanotechnol., 6 (2006)

2187-2190

[11] H.Tabata, T.Uno, T.Ohtake and T.kawai J.Photopolym. Sci. Technol., 18 (2005) 519-522.

[12] T.Saito, M. Seki, H. Tabata Anal.& Bioanal. Chem. 391 (2008) 2513-2519

[13] T. Uno, H. Tabata, T. Kawai Anal. Chem. 79 (2007) 52-59.

[14] M. Kobayashi, M. Seki, H. Tabata , Y. Watanabe and I. Yamashita: Nano Lett. 10 , (2010) 773–776



16

n p/np

TFTTFT

G

S-D


17




18


19


7)



20

21

HOMO-LUMO

(R2R)

1cm2

10.4% 9.4%15 %

/ /

HOMO-LUMO


21


(Voc) HOMO

50-100

/ R2R

/ / /HOMO-LUMO

JST

http://www.jst.go.jp/kisoken/presto/ja/kenkyu/39photoelec.html



22

(molecular-based electronics)

(molecular-scale electronics)molecular-based spintronics

molecular-scale spintronics

30 nm

BJ

MMM

R LR = R0exp(bL)

b1 Å-1

0.2 Å-1 b= 2 Å-1

[1]

STM BJ [2, 3]

SCNSTM-BJ

1 mM


23


MMM2 nm 9 nm 5 23

5 nm( 11 14)

a 5 nmb

300 meV

La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) Co (Alq3) 11K 40% [4]

[5]

nm m

(CNT) 250nm [6] CNT



24

6 % [7] RAP RP

RP

100

LSMO Co

(%)

LSMO 1 mm 0.5 mm

200 nmbis(1,2,5-thiadiazolo)-p-quinobis

(1,3-dithiol) (BTQBT) 10-6 Pa

5K 2 kOe

5.3 K 0.1V

RP

RAP

p n

LSMO 100 nm SrTiO3(100)

X100 nm


25


np p

TiOPc

HOMO LUMO

FET EL

[1] C. Joachim and M.A. Ratner, PNAS, 102, 8801 (2005).

[2] R. Yamada et al., Nano Lett., 8,1237 (2008).

[3] R. Yamada et al., Appl. Phys. Express, 2, 025002 (2009).

[4] H. Xiong et al., Nature 427, 821 (2004).

[5] V. Dediu et al., Nature Materials 8, 850 (2009), and references therein.

[6] K. Tsukagoshi et al.,, Nature 401, 572 (1999).

[7] T. Ikegami et al., Appl. Phys. Lett. 92, 153304 (2008).



26

(FET:Field Effect

Transistor)

FET

FET

FET


27


TCNQ 7,7,8,8-tetracyano- quinodimethane TMTSF (tetramethyltetra- selenafulvalene , BEDT-TTF (bis(ethylenedithio)- tetrathiafulvalene)

TMTSF-TCNQ, (BEDT-TTF)(TCNQ) TMTSF-TCNQ

0.210.57

[1,2] (BEDT-TTF)(TCNQ) ( ) ( )

[3] U W 330 K

- [3] [4]

FET

TMTSF (donor)

TCNQ (Acceptor)

CC

C

CC

C

H H

H H

N

N

N

N

C

Se CH3H3C

H3C

Se

Se Se

CC C

C

CCH3

S

S S

S

SS

S S

BEDT-TTF (donor)

TMTSF (donor)

TCNQ (Acceptor)

CC

C

CC

C

H H

H H

N

N

N

N

CC

C

CC

C

H H

H H

N

N

N

N

C

Se CH3H3C

H3C

Se

Se Se

CC C

C

CCH3

C

Se CH3H3C

H3C

Se

Se Se

CC C

C

CCH3

S

S S

S

SS

S SS

S S

S

SS

S S

BEDT-TTF (donor)

Drain Source

GateGate Insulator

DA

DA

DA

EGDrain Source

GateGate Insulator

DA

DA

DA

EG



28

[4] TCNQ TMTSF/TCNQ

FET(a) TCNQ

I -V (b) TMTSFTMTSF/TCNQ

I -V TTF/TCNQTMTSF/TCNQ

FET gTCNQ g = 2.2

10-10 [S]TMTSF/TCNQ g = 7.0 10-10

[S] VG

gm

(BEDT-TTF)(TCNQ) (b)(a) FET

285 K 285 K

VDS [V]I D

S[x

10-

7A

]

0 2 4 6 8 100123456

(a)

(b)

VG

+15 V

-15 V

+15 V-15 V

VDS [V]I D

S[x

10-

7A

]

0 2 4 6 8 100123456

(a)

(b)

0 2 4 6 8 100123456

(a)

(b)

VG

+15 V

-15 V

+15 V-15 V

SiSi


29


[5] BEDT-TTF

[6,7]

[ ] [1] J. G. Robles-Martinez, A. Salmeron-Valverde, C.Soriano, E. Alonso and A. Zehe: Cryst. Res. Technol.,

25, 1335 (1990).

[2] K. Bechgaard, T.J. Kistenmacher, A.N. Bloch and D.O. Cowan: Acta Cryst., B33, 417 (1977).

[3] T. Mori and H. Inokuchi: Solid. Stat. Commun. 59, 355 (1986).

[4] T.Sumimoto, Y.Shiratori, M.Iizuka, S.Kuniyoshi, K.Kudo and K.Tanaka: Synthetic Metals, 86, 2259

(1997).

[5] M. Sakai, H. Sakuma, Y. Ito, A. Saito, M. Nakamura and K. Kudo: Phys. Rev. B, 76, 045111 (2007).

[6] K. Yamamoto, S. Iwai, S. Boyko, A. Kashiwazaki, F. Hiramatsu, C. Okabe, N. Nishi and K. Yakushi:

J. Phys. Soc. Jpn. 77, 074709 (2008).

[7] H. M. Yamamoto, M. Hosoda, Y. Kawasugi, K. Tsukagoshi and R. Kato: Physica B, 404, 413 (2009).

0

1

2

240 260 280 300 320 340120

121

122

0.5

1.0

1.5 Charge OrderMott Insulator

Metal

( x 1

0-2cm

2 /V

s)

ElectronHole

Temperature (K)

I D(n

A)( x

10-6

S/c

m)

bulk

0

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240 260 280 300 320 340120

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( x 1

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Temperature (K)

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19541960 1970 1980

20 EL

20

EL

EL EL

30 ELEL


35


EL EL

EL



36

JST


37


*

* R&D

* * CSO

*



38

305-0047 2 1 Phone:029-859-2270, Fax: 029-859-2100. e-mail: [email protected]

1975 4 - 1999 7 - 2004 1

- 2007 - 2008 4 - CREST2009 4 -

2010 4 - 2008 10

JST

630-0192 8916-5 Phone:0743-72-51145, Fax: 0743-72-5009. e-mail: [email protected]

1966 4 1989 8 2002

2001-2005 TLO2001-2007 2001- JST

2003- 2006- 2001 2005 2004-2007

2005 - ,2009-

”Activation of Unreactive Bonds” Springer, N.Y.(1999) 1985 1998 2005

2006 2010


39


113-0033 7-3-1 Phone: 03-5841-4331, Fax: 03-3812-1896. e-mail: [email protected]

1997 2000 2003

2004 2006

2002 2006 20072008 2009

Honorary Professor 2000 2005

2008 2008 IBM 2009

113-9656 7-3-1

Phone:03-5841-8853, Fax:03-5841-8846. e-mail: [email protected]

1998 3 1988 4 ( ) 1994 4

1997 8 2002 12 2006 12JST 21

1995 2010- APEX/JJAP”Process in Nano-Electro-Optics VII” Springer, N.Y.(2009)

1 1996 4 20014 2008



40

305-8565 1-1-1 5-1

Phone & Fax:029-861-8306 e-mail: [email protected]

1983 4 1984 10

1989 11 1991 81992 4

1993 1 1997 42000 4

2001 42010 4 http://staff.aist.go.jp/k.yase/

808-0196 2-4 Phone:093-695-6044, Fax: 093-695-6005. e-mail: [email protected]

1978 2001

2009 JST2004-2005 2006-2007

2007-2008 (1987)1992 (1996 )


41


560-0002 Phone:06-6850-6430, Fax: 06-6850-6433 e-mail: [email protected]

1989 5 1993 10

1996 92000 4

2005 4

263-8522Phone: 043-290-3322, Fax: 043-290-3039. e-mail: [email protected]

1982 4 1987 2 1998 71998 10 1999 7 2007 4

2009 4

2003 2009 2009

19931993 1996 1999 "Organic

Electron Devices and Applications", Research Signpost, (2007)



42

819-0385 744

Phone: 092-802-3748, Fax: 092-802-3770. e-mail: [email protected]

55 57 22 7 8 5

9 4 20 10 21 5

(Distinguished Professor )

( ) ( )( ) ( )( ) (

)( ) ( )( ) Biomimetic Sensor Technology( )(Cambridge University Press) ( )( ) ( )( )

18 20( ) 21 ( ) 22

19

JST

819-0395 744 Phone: 092-802-6920, Fax: 092-802-6921. e-mail: [email protected]

1971 1986 1995 2008

2003-2006 20062008-2009

1995 20072008 2009


43


応用物理学会・JST 共同特別公開シンポジウム

「分子技術、新ステージへの胎動」要旨集

発行日平成 22 年 9 月 16 日 September 16, 2010

発行元独立行政法人科学技術振興機構研究開発戦略センター

Center for Research and Development Strategy (CRDS)

Japan Science and Technology Agency (JST)

〒102-0084 東京都千代田区二番町３番地

電話 03-5214-7483 ファックス 03-5214-7385

http://crds.jst.go.jp/

発行人社団法人応用物理学会・独立行政法人科学技術振興機構

編集 JST 研究開発戦略センターナノテクノロジー・材料ユニット

2010 JSAP / JST

許可無く複写／複製することを禁じます。

引用を行う際は、必ず出典を記述願います。

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translated without written permission. Application should be sent to

[email protected]. Any quotations must be appropriately acknowledged.

©

JST_分子技術_A4_omote

プログラム

司会　工藤一浩（千葉大学教授）

分子技術コンセプト「技術俯瞰における分子技術の多面性」

分子性・合成分子技術・分子技術イニシアティブ曽根純一（物質・材料研究機構理事、JST-CRDS 特任フェロー）

村井眞二（奈良先端科学技術大学院大学理事・副学長、JST プラザ大阪総館長）

13:00～13:40

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13:00～13:20

13:20～13:40

司会　曽根純一（物質・材料研究機構理事、JST-CRDS 特任フェロー）

光との相互作用、光・磁性制御の分子技術

バイオとエレクトロニクスの融合を実現する分子技術

印刷法で作製する有機デバイス－切った貼ったのフォトリソプロセスからオンデマンドプロセスとしての印刷技術－

大越慎一（東京大学教授）

田畑　仁（東京大学教授）

八瀬清志（産業技術総合研究所研究部門長）

13:40～15:10

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13:40～14:10

14:10～14:40

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15:30～16:30 司会　八瀬清志（産業技術総合研究所研究部門長）

分子技術に基づくエネルギーデバイス応用

分子技術に基づく新機能デバイス創成－分子スピントロニクス－　　　　　

早瀬修二（九州工業大学教授、JSTさきがけ研究総括）

多田博一（大阪大学教授）　　　　　

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15:30～16:00

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15:10～15:30 休　　憩

分子技術に基づく有機トランジスタ

分子技術に基づく感性バイオセンサー

分子技術と有機エレクトロニクスの将来展望

工藤一浩（千葉大学教授）

都甲　潔（九州大学主幹教授・研究院長）

筒井哲夫（九州大学名誉教授、JSTさきがけ研究総括）

16:30～18:00 司会　川合知二（大阪大学教授、JST-CRDS 特任フェロー）

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16:30～17:00

17:00～17:30

17:30～18:00

ショートパネル　工藤一浩、曽根純一、他

18:00～18:20 共同司会　工藤一浩、曽根純一

11 18:00～18:20

応用物理学会・JST共同特別公開シンポジウム

～科学・技術として今、期待されることは～～科学・技術として今期待されることは～

分子技術、新ステージへの胎動分子技術、新ステージへの胎動分子技術、新ステージへの胎動要旨集要旨集要旨集

コーディネーター：工藤一浩（有機分子･バイオエレクトロニクス分科会幹事長、千葉大学）

シンポジウム開催実行委員会：応用物理学会有機分子バイオエレクトロニクス分科会、JST研究開発戦略センター　　　　　　　　主　　催：（社）応用物理学会・（独）科学技術振興機構（JST）共同開催

平成22年9月16日木 13：00～18：20日時日時

2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会会場　長崎大学文教キャンパス　中部講堂（NA会場）会場会場

日時

会場

分子技術、新ステージへの胎動　

要旨集　　

応用物理学会・JST共同特別公開シンポジウム　

２０１０年　

９月

Documents

応用物理学会・JST共同特別公開シンポジウム 分子 …2010/09/16 · 2 13:00～13:20 13:20～13:40 司会 曽根純一（物質・材料研究機構 理事、JST-CRDS

応用物理学会・JST共同特別公開シンポジウム分子 …2010/09/16 · 2 13:00～13:20 13:20～13:40 司会曽根純一（物質・材料研究機構理事、JST-CRDS