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発動分子を用いた1次元分子集合体の創成と機能開拓

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Engine: Design of Autonomous Functions through Energy Conversion
Project/Area Number 19H05383
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

帯刀 陽子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30435763)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords分子性ナノコイル / 起電力 / 電磁コイル / 伝導性 / 分子集合体 / 分子性コイル / 分子性導体 / 電磁特性 / ナノコイル / 螺旋構造 / 電荷移動錯体
Outline of Research at the Start

本研究では、集合状態で高導電性を発現する分子性導体を用い、導電性ナノコイルの開発を行う。更に、得られたナノコイルの磁気・電気物性を解明し、新規機能性材料の開拓を目指す。申請者がこれまでに研究してきた高導電性分子の設計および基板界面制御法を発展させることで、自己活性化分子性電磁ナノコイルの創成に挑戦する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、集合状態で高導電性を発現する分子性導体を用い、導電性ナノコイルの開発を行った。更に、得られたナノコイルの磁気・電気物性を解明し、新規機能性材料の開拓を目指した。申請者がこれまでに研究してきた高導電性分子の設計および基板界面制御法を発展させることで、自己活性化分子性電磁ナノコイルを作成した。
1新規有機導電性分子の合成と分子性電磁ナノコイルの構築
高導電性を示すことで知られている様々な有機導電性分子の両末端に、「かさ高いキラル分子」と「水素結合部位」を付与することで新規分子性導体を合成した。これらの誘導体を自己組織化させることで1次元組織体を作製し、更に螺旋構造へと変形させることでナノコイルを開発した。更に、アクセプター分子と混合することで伝導性を付与し、構造変化に伴う電気・磁気特性の相関を明らかにした。
2分子性電磁ナノコイルの電気・磁気物性評価
具体的なナノシステムの作製を視野に入れた時、ナノコイル電気・磁気物性を明らかにする必要がある。1で作製したナノコイルの電気伝導度をバルク状態で評価した。この時の伝導度は半導体的な挙動であった。また、ナノコイルは電磁コイルとして機能することから、オシロスコープを用いて誘導起電力を評価した。
本研究で提案した「集合状態で導電性を示す発動分子を用いた分子性電磁ナノコイル」は、外場の影響により機械的な動きを介し、自らエネルギーを放出できる外部刺激反応型発動システムであり、分子エレクトロニクス分野をリードする新規ナノデバイスになる。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

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      Oshimizu, S ; Takeshi, S ; Sato, T ; Yamakado, R; Tatewaki, Y ; Okada, S
    • Journal Title

      CRYSTAL GROWTH & DESIGN

      Volume: 20 Issue: 10 Pages: 6356-6365

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.0c00438

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      Manabe Jun、Nishida Kazuki、Zhang Xiao、Nakano Yuki、Fujibayashi Masaru、Cosquer Goulven、Inoue Katsuya、Shimono Seiya、Ishibashi Hiroki、Kubota Yoshiki、Shiga Misaki、Tsunashima Ryo、Tatewaki Yoko、Nishihara Sadafumi
    • Journal Title

      Crystals

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: 841-841

    • DOI

      10.3390/cryst10090841

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      Shota Nakamura, Tsubasa Takei, Sadafumi Nishihara, Shuji Okada, Tomoyuki Akutagawa, Takayoshi Nakamura and Yoko Tatewaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 59 Issue: SD Pages: SDDA10-SDDA10

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab5914

    • NAID

      210000157606

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      Yoko Tatewaki, Hiroki Iwata , Satoshi Noguchi ,Sadafumi Nishihara,Tomoyuki Akutagawa,Takayoshi Nakamura
    • Journal Title

      IEICE Technical Report

      Volume: 119 Pages: 13-15

    • NAID

      40022118217

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      Taku Kato, Sadafumi Nishihara,Tomoyuki Akutagawa,Takayoshi Nakamura, Yoko Tatewaki
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      Volume: 119 Pages: 21-24

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      40022118244

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      Yuto Kimura ,Sadafumi Nishihara ,Tomoyuki Akutagawa , Takayoshi Nakamura Yoko Tatewaki
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      IEICE Technical Report

      Volume: 119 Pages: 25-28

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      40022118477

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      Kazuki Saito ,Shuji Okada, Yoko Tatewaki
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      Volume: 119 Pages: 29-32

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      40022118505

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      野口聡士,西原禎文, 帯刀陽子
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      Yoko Tatewaki
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  • [Presentation] Preparation of Molecular Nanocoils Composed of Charge Transfer Complexes2019

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      Satoshi Noguchi
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      M and be 10
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      帯刀 陽子1、岩田 浩輝1、菅野由佳1、西原 禎文2、芥川智行3、中村貴義
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      帯刀 陽子1、岩田 浩輝1、菅野由佳1、西原 禎文2、芥川智行3、中村貴義4
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      帯刀陽子 西原禎文 岡田修司
    • Total Pages
      4
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    • ISBN
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    • Author(s)
      帯刀陽子 西原禎文 岡田修司
    • Total Pages
      5
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      化学工業社
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  • [Remarks]

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~tatewaki/member.html

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電磁材料、並びに、それを含むシールド材、導電シート及び給電部材2019

    • Inventor(s)
      帯刀 陽子 西原 禎文
    • Industrial Property Rights Holder
      帯刀 陽子 西原 禎文
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
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URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2021-12-27  

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