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2022 Fiscal Year Annual Research Report

トポロジカル励起スピン制御によるπラジカル材料のエレクトロニクス素子への展開

Research Project

Project/Area Number 20H02715
Research InstitutionOsaka Metropolitan University

Principal Investigator

手木 芳男  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 客員教授 (00180068)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤原 正澄  岡山大学, 自然科学学域, 研究教授 (30540190)
松下 未知雄  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (80295477)
鐘本 勝一  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40336756)
仕幸 英治  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90377440)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsπトポロジー / 励起状態制御 / πラジカル材料 / 電界トランジスタ / 光耐久性 / 電気的検出ESR / 励起状態スピンダイナミクス
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに主たる研究項目の片方である「トポロジカル励起スピン制御による高い光耐久性と機能性を有するπラジカルの創生」をほぼ達成できた。本年度は、もう一つの主たる研究項目である「新規πラジカル材料を用いた有機エレクトロニクス素子への展開」に主眼をおいて研究を実施した。
本年度は、昨年度に得られた光耐久性と励起状態ダイナミクス測定の詳細な解析を実施して学術論文として発表した。また、昨年度に電界効果トランジスタ(FET)性能を有する事が観測された2種類のTIPS-ペンタセン-安定ラジカル連結系(TIPS基は triisopropylsilylethynyl基の略称)の再配向エネルギーの見積もりをホール移動度の温度変化測定により試み、分子軌道計算の結果と比較検討した。また、昨年度は、参照物質として用いているTIPS-ペンタセンのFET素子を用いた電圧印加条件下での光電流モニターの電気的検出ESR(EDMR)測定に成功したが、本年度はこれらの知見を整理検討し、ゲート電圧印加による素子中のキャリアダイナミクスの変化と関係させたモデルの構築にも成功した。本年度はこれらの成果を昨年度までの成果と併せて取りまとめて、学会で成果発表を行った。
さらに、本年度は、πラジカル材料を用いた有機エレクトロニクス材料としての新規な可能性を見出すことにも挑戦し、その前段階としてπ共役系有機分子を用いて、一昨年度から試作してきた顕微EDMR装置の試験や、スピン流生成を探索した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Spin transport properties in a naphthyl diamine derivative film investigated by the spin pumping2023

    • Author(s)
      Yuichiro Onishi, Yoshio Teki, Eiji Shikoh
    • Journal Title

      Solid State Communications

      Volume: 360 Pages: 115035(5 pages)

    • DOI

      10.1016/j.ssc.2022.115035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] π-Topology and Ultrafast Excited-State Dynamics of Remarkably Photochemically Stabilized Pentacene Derivatives with Radical Substituents2022

    • Author(s)
      Nishiki Minami, Kohei Yoshida, Keijiro Maeguchi, Ken Kato, Akihiro Shimizu, Genta Kashima, Masazumi Fujiwara, Chiasa Uragami, Hideki Hashimoto, Yoshio Teki
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 24 Pages: 13514-13518

    • DOI

      10.1039/d2cp00683a

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Spin transport in thermally-evaporated alpha-NPD films by the spin pumping2022

    • Author(s)
      E. Shikoh, Y. Onishi, Y. Teki
    • Organizer
      24th International Colloquium on Magnetic Films and Surfaces (ICMFS-2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高い光耐久性を有するペンタセン-ラジカル連結系の励起状態 ダイナミクスと電界効果トランジスタ性能2022

    • Author(s)
      南錦,吉田考平,小林陽奈,藤原正澄,浦上千藍紗,橋本秀樹,松下未知雄,手木芳男
    • Organizer
      分子科学討論会2022
  • [Presentation] スピンポンピングを用いたナフチルジアミン薄膜のスピン輸送特性2022

    • Author(s)
      大西裕一郎, 手木芳男, 仕幸英治
    • Organizer
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] ペンタセン/PTCDA二層膜における動力学的スピン輸送2022

    • Author(s)
      脇主助, 手木芳男, 仕幸英治
    • Organizer
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] ペンタセン誘導体の電界効果トランジスタ(FET)性能評価 及びFET 動作環境下における光電流電気的検出ESR(EDMR)測定2022

    • Author(s)
      小林陽奈, 南錦, 加藤賢, 吉田考平, 松下未知雄, 藤原正澄, 手木芳男
    • Organizer
      第61回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2022)
  • [Presentation] 高い光耐久性を有するペンタセン-ラジカル連結系のπトポロジー と励起状態ダイナミクス及び電界効果トランジスタ性能2022

    • Author(s)
      南錦,吉田考平,小林陽奈,藤原正澄,浦上千藍紗,橋本秀樹,松下未知雄,手木芳男
    • Organizer
      第61回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2022)

URL: 

Published: 2023-12-25  

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