発表者
藤田 匠(戸部研)
指導教官
戸部 義人
Title
Nanometer-scale Organic Molecular Recording with Scanning Tunneling Microscopy
Abstract

Data storage system employing STM (Scanning Tunneling Microscopy), using CT (Charge-Transfer) organic complexes as storage medium has raised a great deal of interest because of its potential for incomparably ultra-high information density.

H.-J. Gao and co-workers reported that conductance transition was induced in the specific area (ca. 1.4 nm in diameter) of CT complex thin film, consisted of 3-nitrobenzal malonitrile (NBMN) as an electron accepter and 1,4-phenylenediamine (pDA) as an electron donor, by application of local pulse voltage. They also reported the conductivity could be reversed by heating or applying reversed polarity pulse. It may be because that local pulse voltage induce localized disorder of molecules in the crystal. These results suggested this system has a possibility of application for an ultra-high density data storage.

Z.-F. Liu and co-workers reported another writing method, called THB (Thermochemical Hole Burning). In THB method, localized thermochemical decomposition of CT complex is induced by heat produced by a current from an STM tip.

概要

有機物からなるCT(電荷移動)錯体を記憶媒体とし、STM(走査トンネル顕微鏡)を用いた記憶装置は、その情報密度を非常に大きくできることから注目されている。

H.-J. Gaoらは、電子受容性分子である3-nitrobenzal malonitrile(NBMN)と電子供与性分子である1,4-phenylenediamine(pDA)の二成分からなるCT錯体結晶薄膜表面に局所的な強いパルス電圧を当てることで、ごく狭い範囲(直径約1.4 nm)で導電性が変化し、また、加熱あるいは逆向きの電圧パルスを当てることで元の導電性に戻すことができることを報告した。そのメカニズムは、局所的なパルス電圧が結晶中の分子の配向を乱すためであると考えられる。このシステムは超高密度記憶装置に応用が期待される。

これとはまったく異なるメカニズムによる書き込み手法として、Z.-F. Liuらは、STM探針から電流が流れる際に発生する熱を利用して、局所的にCT錯体を熱分解することで結晶表面に穴を開ける、THB(熱化学ホール・バーニング)を報告している。

References