分子集合体における特異な電子状態を利用した非線形動作の探索とその制御

• Project Area: Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function
• Project/Area Number: 16H00964
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 岸田 英夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40311633)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 非線形伝導 / 分子集合体

Outline of Annual Research Achievements

分子集合体の特異な電子状態を利用した非線形動作の実現を目指して研究を行った。分子集合体においては、複数の電子状態が安定となる、あるいは、外部刺激により新しい準安定状態へ状態変化することがある。これらの複数の安定状態あるいは状態変化を利用して非線形な動作を実現してきた。
これらの動作をより安定的に得て、さらに高度化するためには、最適物質の選択が極めて重要である。そこで、本研究では最適物質の開拓に一つの重点をおき研究を進めた。その研究において、BEDT-TTF系物質では、光照射により準安定状態を形成できることを明らかにした。この現象は当該物質系においてこれまで議論されてきた電荷秩序状態と密接な関係があることを明らかにした。また、光照射の履歴、電場印加、温度変化に依存した準安定状態の振る舞いを明らかにした。この準安定状態は、機能動作の際に必要となる物質の複数安定性の起源となるものである。また、上述のような観点から多環芳香族炭化水素系物質についても、電子状態の評価を中心に研究を実施した。
前年度に引き続き電流発振現象の光制御について、より理想的な動作を目指して研究を進めた。この動作の基本となる非線形伝導現象について、これまで試料ごとの違いを制御することが困難であった。この点を改善するために電極材料、デバイス作製方法、制御方法の再検討を行い、より安定した非線形伝導動作を実現した。このことにより安定した光制御が実現できると考えられる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Charge-transfer complexes based on C2v-symmetric benzo[ghi]perylene: comparison of their dynamic and electronic properties with those of D6h-symmetric coronene (2018)
  • Author(s): Yukihiro Yoshida, Shunsuke Tango, Kazuhide Isomura, Yuto Nakamura, Hideo Kishida, Takashi Koretsune, Masafumi Sakata, Yoshiaki Nakano, Hideki Yamochi, Gunzi Saito
  • Journal Title: Materials Chemistry Frontiers Volume: - Issue: 6 Pages: 1165-1174
  • DOI: 10.1039/c8qm00112j
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Racemic charge-transfer complexes of a helical polycyclic aromatic hydrocarbon molecule (2017)
  • Author(s): Yoshida Yukihiro、Nakamura Yuto、Kishida Hideo、Hayama Hiromi、Nakano Yoshiaki、Yamochi Hideki、Saito Gunzi
  • Journal Title: CrystEngComm Volume: 19 Issue: 26 Pages: 3626-3632
  • DOI: 10.1039/c7ce00763a
  • NAID: 120006414194
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Electric-field-induced intradimer charge disproportionation in the dimer-Mott insulatorβ'-(BEDT-TTF)2ICl2. (2017)
  • Author(s): Yuma Hattori, Satoshi Iguchi,Takahiko Sasaki, Shinichiro Iwai, Hiromi Taniguchi and Hideo Kishida
  • Journal Title: Phys. Rev. B Volume: 95 Issue: 8 Pages: 0851491-5
  • DOI: 10.1103/physrevb.95.085149
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Cationic pi-stacking columns of coronene molecules with fully charged and charge-disproportionated states (2016)
  • Author(s): Y. Yoshida, K. Isomura, M. Maesato, T. Koretsune, Y. Nakano, H. Yamochi, H. Kishida and G. Saito
  • Journal Title: Crystal Growth & Design Volume: 16 Issue: 10 Pages: 5994-6000
  • DOI: 10.1021/acs.cgd.6b01039
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] BEDT-TTF Salts Formed with Tetrahedrally Coordinated Zinc(II) Complex Anions (2016)
  • Author(s): Yukihiro Yoshida, Hiroshi Ito, Yuto Nakamura, Manabu Ishikawa, Akihiro Otsuka, Hiromi Hayama, Mitsuhiko Maesato, Hideki Yamochi, Hideo Kishida, and Gunzi Saito
  • Journal Title: Crystal Growth & Design Volume: 16 Issue: 11 Pages: 6613-6630
  • DOI: 10.1021/acs.cgd.6b01294
  • NAID: 120005997973
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] PMMA膜中に分散させた多環芳香族炭化水素ベンゾ[ghi]ペリレンの電場変調吸収分光 (2018)
  • Author(s): 大橋亮介, 中村優斗, 吉田幸大, 岸田英夫
  • Organizer: 日本物理学会第73回年次大会
• [Presentation] α″-(BEDT-TTF)2RbCo(SCN)4のラマン散乱スペクトル (2018)
  • Author(s): 中村優斗, 井口敏, 佐々木孝彦, 米山直樹, 岩井伸一郎, 岸田英夫
  • Organizer: 日本物理学会第73回年次大会
• [Presentation] 亜鉛錯陰イオンを含むθ型BEDT-TTF塩の電荷秩序と光学応答 (2017)
  • Author(s): 中村優斗, 巴山洋美, 吉田幸大, 齋藤軍治, 岸田英夫
  • Organizer: 日本物理学会第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] α´-(BEDT-TTF)2AuBr2における光学応答と外場効果II (2017)
  • Author(s): 堀川竜太郎, 中村優斗, 平松孝章, 吉田幸大, 齋藤軍治, 岸田英夫
  • Organizer: 日本物理学会第72回年次大会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] Persistent and reversible photoinduced effects in α´-(BEDT-TTF)2AuBr2 (2017)
  • Author(s): Ryutaro Horikawa, Yuto Nakamura, Takaaki Hiramatsu, Yukihiro Yoshida, Gunzi Saito, and Hideo Kishida
  • Organizer: 6th International Conferences on Photoinduced Phase Transitions (PIPT6)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] PMMA膜中に分散させた多環芳香族炭化水素コロネンの光学応答 (2017)
  • Author(s): 大橋亮介, 中村優斗, 岸田英夫, 吉田幸大, 齋藤軍治
  • Organizer: 日本物理学会2017年秋季大会
• [Presentation] 多環芳香族炭化水素benzo[ghi]perylene錯体のラマン分光 (2017)
  • Author(s): 丹後駿介, 中村優斗, 岸田英夫, 中野義明, 矢持秀起, 吉田幸大, 齋藤軍治
  • Organizer: 日本物理学会2017年秋季大会
• [Presentation] Charge-Transfer Complexes Based on C2v-Symmetric Benzo[ghi]perylene (2017)
  • Author(s): Yukihiro Yoshida, Shunsuke Tango, Kazuhide Isomura, Yuto Nakamura, Hideo Kishida, Takashi Koretsune, Makoto Sakata, Yoshiaki Nakano, Hideki Yamochi, and Gunzi Saito
  • Organizer: 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Optical Observation of Charge Disproportionation in θ-Type BEDT-TTF Salts with Zinc Complex Anion (2017)
  • Author(s): Yuto Nakamura, Hiromi Hayama, Yukihiro Yoshida, Gunzi Saito, and Hideo Kishida
  • Organizer: 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Charge Disproportionation and its External Field Effects in α′-Type BEDT-TTF Dimer-Mott Insulators (2017)
  • Author(s): Hideo Kishida, Ryutaro Horikawa, Yuto Nakamura
  • Organizer: 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Raman Scattering Spectra of Charge Sensitive Modes in θ-type BEDT-TTF Salts (2017)
  • Author(s): Yuto Nakamura, Hiromi Hayama, Yukihiro Yoshida, Gunzi Saito, and Hideo Kishida
  • Organizer: 14th Materials Science School for Young Scientists (KINKEN-WAKATE 2017) New Frontier of Molecular Materials (NFMM)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] BEDT-TTF 化合物における光を用いた電荷秩序状態の制御 (2016)
  • Author(s): 堀川竜太郎，中村優斗，平松孝章，吉田幸大，齋藤軍治，岸田英夫
  • Organizer: 分子アーキテクトニクス研究会第７回研究会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2016-10-20
• [Presentation] α´-(BEDT-TTF)2AuBr2における光学応答と外場効果 (2016)
  • Author(s): 堀川竜太郎, 中村優斗, 平松孝章, 吉田幸大, 齋藤軍治, 岸田英夫
  • Organizer: 日本物理学会2016年秋季大会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2016-09-13
• [Patent(Industrial Property Rights)] 光検出装置 (2017)
  • Inventor(s): 岸田英夫、岩下伸久
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人名古屋大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-071742
  • Filing Date: 2017-03-31