2020 Fiscal Year Research-status Report
有機デバイスの革新的製造プロセスのための分子配向2次元パターニング技術の開発
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18K04930
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
青山 哲也 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (50342738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 利彦 福島工業高等専門学校, 化学・バイオ工学科, 教授 (10709819)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 分子配向 / ナノ・マイクロ科学 / 有機トランジスタ / 有機光エレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、従来の1次元的な分子配向技術を発展させ、分子配向の2次元パターニング技術の開発を実施している。本年度は、冷間等方圧加圧による分子パッキング変化の検討、分子配向薄膜における局所的近赤外吸収分布の観察手法の検討に主に取り組んだ。
(1) 冷間等方圧加圧による分子パッキング変化の検討：前年度にチエノキノイド薄膜をラビングした後に冷間等方圧加圧したところ、移動度の向上が確認された。ラビングしない場合には加圧による移動度増大効果がなかったことから、ラビングにより分子配列がEdge-onからFace-onに変換することに関係すると推測された。冷間等方圧加圧の前後でX線回折の測定を行ったところ、加圧によりπ-πスタッキングがわずかに密になるとともに、回折ピークが鋭くなった。この分子パッキング変化が、移動度増大に寄与したものと推察される。
(2) 分子配向薄膜における局所的近赤外吸収分布の観察手法の検討：開発した2次元精密ラビング装置により簡便に分子配向膜を得られるようになったため、テフロン配向膜の作製にラビング装置を応用した。テフロン配向膜上でのある種のアゾ色素分子の蒸着条件を検討したところ、非常に大きく長波長シフトした(近赤外領域)吸収ピークを有するJ会合体を含む分子配向薄膜が得られた。これほどの大きいシフトは珍しい大変興味深い現象であった。そこで、高解像度の偏光顕微鏡で、コンピューターによるスペクトル解析、受像カメラの波長感度の測定をした結果、可視光では実績のある本システムにおいて、近赤外向けに一部部材を変更することにより、局所的に分布している近赤外吸収J会合体を観察できる見通しが得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
(1) 温度制御内蔵2次元精密ラビング装置が完成し、ラビング温度制御の効果を確認している。
(2) 分子配向薄膜および分子配向トランジスタの評価方法が拡充している。
(3) 冷間等方圧加圧を適用し、分子パッキング変化と移動度増大効果を確認している。
(4) 開発した2次元精密ラビング装置を活用し、アゾ色素の分子配向膜へと対象化合物を拡充している。
しかし、新型コロナウィルス感染症の影響などにより、活動期間が極めて制限されたため、事業期間を延長することとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
所属研究室が変更となり、研究環境が変わったため、開発した精密2次元ラビング装置の応用への比重を高めることとする。
(1) 分子配向パターニング：開発した精密2次元ラビング装置を用いて、分子配向パターニングを実施する。
(2) 冷間等方圧加圧の適用：加圧による移動度増大効果と分子配向様態について検討を進める。
(3) ラビング装置の応用：分子配向薄膜を作製し、近赤外吸収J会合体などの分子配向の局所的観察および解析を実施する。
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| Causes of Carryover |
(1) 新型コロナウィルス感染症による活動制限により、予定されていた研究室閉鎖作業に集中せざるを得なくなり、研究活動期間が極めて制限されたため、事業期間を延長することとした。
(2) 参加申し込みした学会、予定していた出張が延期となった。
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