JP4238354B2 - 鉄複核錯体中心をもつレドックス応答性有機分子からなる素子 - Google Patents
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すなわち、鉄複核錯体部分を有するレドックス応答性有機分子が分子スケール素子として用いられること及び有機分子のレドックス応答が鉄複核錯体部分を経由して伝播し、相互作用させることが可能な有機分子であれば、目的を達成できることを見出した。 具体的な化合物としては、
一般式
従来の技術では分子のねじれなどを利用して抵抗を変化させるスイッチング素子などが提案されているが、いずれも二端子素子である。より高度な機能をもつ回路を作成するためにはトランジスタなどの三端子以上の素子が必要であるが、いまだ機能が確認された有望な分子はほとんどない。
本発明による鉄複核錯体分子はマクロレベルでの動作確認ができており、それが単分子レベルでの電子的な効果に起因することも確かめられたことから、分子スケール素子回路への応用が有望であり、スイッチング、整流、増幅、ノイズ軽減など様々な回路を作成する上での重要な部品を提供できる。
得られた鉄複核錯体が一般式、
(実施例3)
(実施例4)
(実施例5)
(実施例6)
(実施例7)
(実施例8)
(実施例9)
表1に置換基R1,R2とレドックス電位(V)を示す。
図2に素子としての機能の模式図を示す。input 1側の分子端とoutput 1側の分子端に電位をかけると、input 1からoutput 1に電流が流れる。この電流は実際にはPhO-Fe-OPhの酸化還元を伴う正孔輸送によって生じる。input 1からoutput 1に電流が流れている間、すなわちPhO-Fe-OPhが一電子酸化されて正に帯電しているときには、もう一対のPhO-Fe-OPhは酸化されにくくなる。すなわちinput 2側の分子端とoutput 2側の分子端との間の抵抗が大きくなり、input 2からoutput 2への電流は流れにくくなる。これをモデル回路で書くと、図3のようになる。ここで、input 1からoutput 1へのコイルとinput 2からoutput 2へのコイルは同一のコアに逆向きになるように巻きつけてあるものとする。このような素子は、input 1からoutput 1へ電流が流すとコアに磁化が生じ、input 2からoutput 2への電流に対して抵抗を大きくすることから、交流回路における同位相ノイズを軽減するコモンモードチョークコイルとして用いられているものである。
また、本発明のレドックス応答性有機分子からなる素子を、整列集合させて基盤上に設ければ、微小チップの三端子以上の素子や受動素子として用いる可能性がある。
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