【ナノ】絶縁被覆した規則配列ナノワイヤーを開発、高密度の分子メモリー実現に期待＝理研

1 ： ◆KzI.AmWAVE ＠Hφ=Eφ ★：2008/01/10(木) 21:00:05 ID:??? ?2BP(135)

　理化学研究所は、伝導性の有機分子と絶縁性の有機分子とが自己組織的に集合して結晶を形成する
という性質を利用して、絶縁被覆した太さ1nmの結晶性ナノワイヤーの開発に成功した。同成果は、中央
研究所加藤分子物性研究室の加藤礼三主任研究員、山本浩史専任研究員らの研究グループによるもの。

　ナノワイヤーとしてはカーボンナノチューブなどが登場しているが、材料を絶縁被覆する技術が確立して
いないため、集積回路で短絡を起こしやすく、1本1 本が独立しているため規則的に配列できないなどの
課題があった。同研究グループは、伝導性有機分子であるテトラチアフルバレン誘導体と絶縁性の含ヨウ素
中性分子とを結晶中で自己組織的に組み立てることで規則的に配列させた被覆ナノワイヤーの研究開発を
進め、同手法によって今回、芯線の数を増やし、絶縁被覆の厚みを増やすことに成功した。

　同研究グループは、伝導性有機分子のPT（ビス（プロピレンジチオ）テトラチアフルバレン）、絶縁性中性
分子DFBIB（1,4-ジフルオロ-2,5- ビス（ヨードエチニル）ベンゼン）および塩化テトラフェニルホスホニウムを、
クロロベンゼンとメタノールの混合溶媒に溶解させ、これに1μAの電流を1週間ほど通電させ、黒色の直径
0.1mm程度の結晶を得た。X線回折の測定によって結晶の内部構造を決定したところ、2本の芯線（PT）を
絶縁体（DFBIB）と塩化物イオンが取り巻き、10^8本程度が整然と並んだ状態のナノワイヤー構造が結晶中に
完成しているのを確認したという（図１）。

　また、同様の方法で、TSF（テトラセレナフルバレン）、HFTIEB（1,1’-3,3’-5,5’-ヘキサフルオロ-2,2’,4,4’-
テトラキス（ヨードエチニル）-ビフェニル）および塩化テトラフェニルホスホニウムを用いて結晶を作製したところ、
絶縁性を向上させた構造を持つ結晶が得られたという（図2）。HFTIEBは、同研究グループが独自開発した分子で、
フッ素分子量を多くするなどして絶縁性能を高めている。芯線（TSF）間の絶縁被覆（HFTIEBと塩化物イオン）は
1nmの厚さに達しており、被覆の絶縁抵抗を測定したところ、10^13Ωcmという高い抵抗率を実現したことを確認
したという。

　今回開発した2つのナノワイヤーはそれぞれ別の成果であるが、今後は図3のように、これらのワイヤーを
結晶中で交互に直行させて、その交点に分子メモリーを組み込んでいくという物質開発が期待されるという。
こうした3次元結晶構造を実現できれば分子メモリーへの超高密度配線が達成でき、1cm3あたり100ペタバイトの
情報を記録することも可能になるとしている。

Semiconductor International Japan
http://www.sijapan.com/content/l_news/2008/01/u3eqp30000024bv2.html

理化学研究所プレスリリース
絶縁被覆した規則配列ナノワイヤーの開発に成功
- 分子デバイスの配線開発に先鞭をつける -
http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2008/080102/detail.html