2011 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Emergent Chemistry of Nano-scale Molecular System |
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| Project/Area Number |
20111015
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
石田 敬雄 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究グループ長 (40281646)
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| Keywords | 超分子 / 電子移動 / 液晶 / 分子素子 / 光電変換 |
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| Research Abstract |
本年度も、昨年に引き続き錯体分子膜の電子移動能とそれを利用した液晶駆動、錯体分子膜への異種分子内包による機能創発について研究を行った。前年度にITO基板上に形成したRu錯体分子膜の大きな電気化学電流を利用して、液晶を駆動する際にRu錯体分子を絶縁分子膜中に自己組織的にパターン化することでアバランシェ的なパターン形成に成功していたが、本年度はそのRu錯体分子と絶縁分子の比率がパターンサイズ制御に有効であることを見出した。錯体の比率を少なくすることでパターンサイズのみならず、形状まで変わることが分かった。このほか液晶動作の駆動電圧を下げるために液晶層への添加材についても検討を行い、ある程度電圧を下げることができた。次年度は理論計算の協力を得て液晶分子膜のパターン形成機構の解明を検討する予定である。
また前年度までにRu錯体分子膜中にあるナノ空間にC60誘導体を取り込むことと、ITO表面の表面積を大きくすることで、光照射時の量子収率やアクションスペクトルの形状を増強することに成功していたが、今年度は5ミクロン厚の酸化チタン微粒子膜上でも混合分子膜を形成し、分光感度を広げる効果があることを明らかにした。この結果を踏まえ本格的に色素増感太陽電池への展開を行った。変換効率は最高0.1%程度でしかなかったものの通常の色素増感太陽電池に用いられるRu錯体とも性能を比較し、詳細に解析をした結果、酸化チタン微粒子のやや大きな粒子を使い、錯体分子が吸着しやすい微粒子膜を使うほうが光電流が大きくなる可能性があるという知見を得た。このほか錯体分子膜の電子移動能測定に関連し、導電性高分子と錯体分子膜や金基板上の自己組織化膜との新規接合法の開発にも着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
錯体分子膜の液晶分子の動作の再現性について年頭は非常に厳しかったが、23年度後半になり、パターン形成の機構を創発化学の視点で考えやすくなる結果が得られ、計画以上の進展がみられたため、(1)とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
中間段階での計画を踏まえて進展させていくものの、実際のマンパワーが不足しているため最終年度は液晶動作と電子移動能測定主体に絞る予定である。
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