JST 목적 기초연구 사업의 일환으로서 토호쿠 대학 다원물질 과학 연구소의 코메다 타다히로(米田 忠弘) 교수진은 분자막에 전류가 흘러가는 것으로 야기되는 분자 진동을 계측하는 방법으로 분자를 흘려보내는 전류의 전도경로에 관한 지식을 얻을 수 있었다고 밝혔다.

현재, 분자 전자 공학의 연구분야에서는 미세화가 진행되고 있으며, 소수의 분자에 흘러다니는 전류를 정보의 단위로서 사용하려는 연구가 활발하게 이루어지고 있습니다. 분자 길이정도의 틈새를 가진 전극이 작성되어 소수의 분자를 교각과 같은 역할의 상태에서 전기전도 측정이 실시되고 있습니다. 분자의 다채로운 구조•전자 상태•수식 부의의 부가 등의 특징을 살린 특성이 기대되고 있습니다. 그러나, 많은 기초적인 이해가 부족하며, 예를들어 분자의 골격을 따라 전류는 흘러가는 것인가라는 소박한 질문에도 명확한 대답을 발견할 수가 없었습니다.

본 연구에서는 알켄티올(alkanethiol) 자기조직화막(주1)이라고 불리는 거의 직선의 골격을 가진 분자가 표면에 정렬된 시험재료를 선택, 분자의 한면의 끝부분은 큰 금전극에 다른 끝에는 터널 현미경의 탐사침을 사용한 1원자 단위의 극소전극에 접합한 디바이스를 만들었습니다. 그 사이에 흘러가는 전류의 정밀 계측과 계산 시뮬레이션을 조합시켜, 전도 경로의 해석에 성공하였습니다. 전류는 분자 골격에 따라 흘러갈 뿐만 아니라 분자에서 분자로 이동하는 패스를 가지고 있는 것으로 현상 설명을 편리하게 하였습니다. 이것은 분자 전자 공학의 기초가 되는 전도 경로에 대해 명확한 검증을 실시한 최초의 연구라고 생각됩니다.

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