| Project/Area Number |
23K26395
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| Project/Area Number (Other) |
23H01702 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉川 佳広 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (30373294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 滉一郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (00828296)
則包 恭央 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (50425740)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
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| Keywords | 組織化構造 / 表面・界面 / 流動 |
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| Outline of Research at the Start |
流動場を用いて大面積かつ方向を揃えて有機分子を基板上に配置し、そのテンプレートを用いて金属ナノ粒子を規則配列させる分子集積法を開発することを目的としている。本目標を達成するため、(A) 金属ナノ粒子を配列するための分子合成とその二次元単分子膜構造の評価、(B) 流動場を形成するための光応答性分子の合成と分子配列手法の開発、(C) 微細な金属ナノ粒子合成とその規則パターンの創製を実施する。以上(A)～(C)の各項目を達成することにより、10 nm以下の表面微細パターニングに資する基盤技術を創出する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「流動」によって配列用分子を大面積かつ規則的に配置し、金属ナノ粒子を集積化させる分子集積法を開発することを目的としている。そのため、「(A)金属ナノ粒子配列用分子の合成と二次元構造の解析」、「(B)「流動」による分子配列手法の開発」、「(C)金属ナノ粒子との複合化による金属規則パターンの創製」の各研究項目を立てて、それぞれの内容について研究を実施した。
(A)では、金属イオンへの配位が可能な官能基を有する配列用分子として、クルクミン誘導体を合成した。置換基、アルキル鎖の数、およびアルキル鎖長が異なる化合物を合計12種類獲得した。そして、グラファイト基板上に形成される二次元構造を走査型トンネル顕微鏡観察によって解析した。特に、アルキル鎖長の炭素数の偶奇によって二次元構造が変動する偶奇効果について、グラファイト基板への分子吸着力が関係することを見出し、偶奇効果の発現に関する新しいメカニズムを提案した。（B)では、グラファイト基板上での分子間相互作用を解析するためのモデル系として、C54H18あるいはC96H24とアルキル鎖の分子間相互作用エネルギーを密度汎関数理論（DFT） 計算により定量的に調べる系を構築した。また、光照射によって移動するアゾ化合物の合成とその運動・移動現象について検討を行った。液滴状態でも移動現象が発現することを見出し、そのメカニズムに関する考察を行った。（C)では、金属ナノ粒子の合成方法の検討を開始し、形成された粒子構造の解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度当初に設定した各項目に対する目標を達成し、項目（A)に関連して論文1報、総説1報、項目（B)に関しては論文1報の成果をあげることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
金属に結合する部位を有する分子の合成、流動場における配列用分子の振る舞いに関する検討、流動場として機能する化合物の合成と性能評価、および金属粒子の合成を引き続き行い、目標達成に向けて研究データの蓄積を行う。
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