2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of two-dimensional monolayer interface device based on solution process
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16H04140
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
山本 浩史 分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 教授 (30306534)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電界効果トランジスタ / 単分子膜 / 強相関電子系 / 界面ドーピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは、電界効果トランジスタ(FET)の材料として有機Mott絶縁体を用いると、非常に高いデバイスのスイッチング性能が得られることを既に見いだしており、本課題ではその室温動作のために「単分子層のみ」を活性層としたトランジスタ開発を目指している。本年度は高い分子配向が期待できる液晶性単分子膜の膜質改良および物質探索を試みた。昨年度用いた液晶性TTF誘導体について、アルキル鎖の長さを変えながらアニーリング温度等の条件検討を行い、FET性能の最適化を行った。その結果、C12とC14の鎖長の分子を混合することによって、良好なFET性能を有する単分子膜が得られることが明らかとなった。次にこのFETに対してF4TCNQを用いてドーピングを行ったが、単分子膜構造を保持することや、F4TCNQの量を精密に制御することが困難で、Mott-FETとしての動作が不安定であることが明らかとなった。そこで単分子膜構造を保持するためにアルキル鎖の末端にButadiene骨格を有する分子を合成し、光重合反応による単分子膜の安定化を試みた。末端にButadieneを有する分子は、重合前でも良好なFET特性を示したため、そのまま光照射による重合を行った。いくつかの手法によって、重合反応の進行を確認することができた。この単分子膜に対してホールドーピングができれば、安定的に単分子層からなる室温動作Mott-FETが得られると期待される。一方でアクセプター分子であるperylenetetracarboxylic diimideを用いた単分子層Mott-FETの開発にも取り組んだ。こちらの場合にはカリウムドーピングにより単分子膜の構造が崩れて電荷移動錯体が結晶化する様子がプローブ顕微鏡により確認された。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
山本グループホームページ
http://yamamoto-tokyo.jp/ims
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Research Products
(22 results)
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[Presentation] 6 fs単一サイクル光強電場による有機超伝導体の非線形電荷振動III2019
Author(s)
川上洋平, 天野辰哉, 赤嶺勇人, 伊藤弘毅, 川口玄太, 山本浩史, 岸田英夫, 佐々木孝彦, 石原純夫, 米満賢治, 岩井伸一郎
Organizer
日本物理学会第74回年次大会
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[Presentation] 電荷秩序相転移近傍における分子性導体α-(ET)2I3のテラヘルツ電場応答の研究2018
Author(s)
山川大路, 大瀧貴史, 宮本辰也, 寺重翼, 森本剛史, 浅田和規, 高村直幹, 貴田徳明, 須田理行, 山本浩史, 森初果, 岡本博
Organizer
日本物理学会2018秋季大会
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[Presentation] 6 fs単一サイクル光強電場による有機超伝導体の非線形電荷振動II2018
Author(s)
川上洋平, 天野辰哉, 米山雄登, 赤嶺勇人, 伊藤弘毅, 川口玄太, 山本浩史, 岸田英夫, 伊藤桂介, 佐々木孝彦, 石原純夫, 田中康寛, 米満賢治, 岩井伸一郎
Organizer
日本物理学会2018秋季大会
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