2016 Fiscal Year Annual Research Report
Organic transistors based on hydrogen-bond-functionalized organic semiconductors
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15H06135
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
東野 寿樹 東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (30761324)
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| Project Period (FY) |
2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 有機トランジスタ / 有機半導体 / 有機伝導体 / 水素結合 / 結晶構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度である２年目は，１）前年度に開発した水素結合型BTBT系擬一次元有機伝導体beta-[BTBT(OH)_2]_2ClO_4における低温での絶縁化の起源についての調査，２）これに空間的自由度を組み込んだ擬二次元有機伝導体lambda-[EDO-BTBT(OH)_2]_2ClO_4の合成と構造物性評価，３）前年度に開発したメトキシBTBT誘導体（BTBT(OMe)_2およびBTBT(OMe)_4）についてのデバイス評価を行った．
１）については，まず，室温金属相と低温絶縁相における構造解析実験を試みた．その結果，室温相と低温相において同形の結晶構造が得られたため，構造相転移は生じていないことが示唆された．また，衛星反射も観測されなかったことから，電荷不均化による絶縁化も考えにくい．これはラマン分光の測定結果により支持されている．ESR分光測定の結果，絶縁化温度近傍において静磁化率の減少に伴う線幅の急激な増加が観測された．したがって，磁気的なゆらぎもしくは短距離秩序の形成によってbeta-[BTBT(OH)_2]_2ClO_4の絶縁化が生じていることが示唆された．
２）については，前年度の知見を基に，水素結合型BTBT系伝導体における次元性のさらなる拡張を試みた．すなわち，分子骨格の空間的自由度に着目し，BTBT(OH)_2分子にエチレンジオキシ基などの飽和六員環を導入したドナー分子を合成した．その結果，新規電荷移動塩lambda-[EDO-BTBT(OH)_2]_2ClO_4は空間的自由度と水素結合形成により制御された分子配列を構築し，より二次元的に拡がった電子構造を示した．
３）については，薄膜および単結晶デバイスについて作製条件を検討した結果，BTBT(OMe)_4においてトランジスタ特性の向上に成功し，置換基同士の水素結合形成と立体効果に基づく構造―物性相関についてより明瞭な知見が得られた．
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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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[Presentation] Synthesis, Structures and Physical Properties of A Quasi-One-Dimensional Molecular Conductor Based on Hydrogen-Bond-Functionalized Benzothienobenzothiophene2016
Author(s)
Toshiki Higashino, Junya Yoshida, Akira Ueda, Kensuke Kobayashi, Reiji Kumai, Youichi Murakami, Hiromichi Yamakawa, Tatsuya Miyamoto, Hiroshi Okamoto, Kaoru Yamamoto, Hatsumi Mori
Organizer
The 15th International Conference on Molecule-Based Magnets (ICMM2016)
Place of Presentation
Sendai, Miyagi, Japan
Year and Date
2016-09-04 – 2016-09-08
Int'l Joint Research
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