機械的刺激に応答する光・電子機能π造形分子システムの理論設計
Publicly Offered Research
| Project Area | pi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions |
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| Project/Area Number |
15H01006
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
河東田 道夫 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 特別研究員 (60390671)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 化学物理 / 超分子化学 / ナノ材料 / 高分子構造・物性 / 有機π電子系化合物 / 有機半導体 / 有機発光材料 / 計算化学シミュレーション / 電子状態計算 / 分子動力学シミュレーション / 超分子化合物 / 高次フラーレン / 有機薄膜太陽電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度には、平成27年度からの継続の課題として、(1) p型有機分子半導体であるジナフトチエノチオフェン(DNTT)結晶へ印加する圧力を変化させた際に発現する特異的なホール移動度変化機構解明のための理論的研究を行った。本年度には現象の発現機構の理解を目的として第一原理電子状態計算とホール移動度計算を進めた結果、0.3GPa以上面内圧縮方向に圧力を印加した際に構造(格子定数)が大きく変化した準安定構造を発見した。この変化した構造対してバンド構造とホール移動度の計算結果を検討した所、先行研究にて報告されている圧力の大きさに依存した異方的な結晶構造変化を示唆する結果が得られた。
さらに、(2)オリゴ(p-フェニレンビニレン)誘導体に機械的刺激を与えた際のメカノクロミズム特性の理論的研究も行った。本研究では、分子集合体の準安定状態の構造探索とエネルギー解析計算を分子動力学シミュレーションと第一原理電子状態計算により行い、準安定状態の構造モデルの探索を行った。分子動力学シミュレーションよりいくつかの準安定状態の候補構造が得られたが、それぞれの構造構造に対して第一原理電子状態計算で得られた吸収スペクトルは実験で報告されている吸収スペクトル変化の傾向を再現には至らなかった。
また、(1)(2)の研究として並行した領域内共同研究として、(3)カルバゾールデンドリマー(G3TAZ)の溶液内での自己組織化集合過程の分子動力学シミュレーションによる研究を実施した。シミュレーションより溶媒分子の混合比を変えたモデル内で異なる集合体構造となる結果が得られ、実験で報告されている溶媒・溶質の条件の違いに伴って異なる自己組織化構造が形成される事実を説明できる結果が得られた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(30 results)
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[Journal Article] A Series of Layered Assemblies of Hydrogen-Bonded, Hexagonal Networks of C3-Symmetric π-Conjugated Molecules: A Potential Motif of Porous Organic Materials2016
Author(s)
I. Hisaki, S. Nakagawa, N. Ikenaka, Y. Imamura, M. Katouda, M. Tashiro, H. Tsuchida, T. Ogoshi, H. Sato, N. Tohnai, M. Miyata
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Journal Title
Journal of American Chemical Society
Volume: 印刷中
Issue: 20
Pages: 6617-6628
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 次世代有機太陽電池に関する理論的研究2015
Author(s)
今村穣, 松井亨, 神谷宗明, 菅野翔平, 尾坂格, 瀧宮和男, 中嶋隆人, 波田雅彦
Organizer
第9回分子科学討論会
Place of Presentation
東京工業大学大岡山キャンパス, 東京都, 目黒区
Year and Date
2015-09-18
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