Exploration of Organic Polar materials with Ultra-thin crystalline films

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18899
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Miyajima Daigo 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, ユニットリーダー (60707826)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 単結晶 / 切片 / ミクロトーム

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a technique to cut organic single crystals into ultra-thin sections using an ultramicrotome. We not only optimized the conditions for cutting out single crystals, but also examined the resin used to embed the single crystals, and concluded that a harder resin is better. On the other hand, when we tried harder materials such as inorganic materials, sliced sections were often broken into small pieces. From these results, it was concluded that this technology, although still limited in its range of application, can be used to cut organic materials with a certain degree of accuracy. We plan to widely evaluate vairous materials using our technique and evaluate their physical properties.

Free Research Field

材料化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

単結晶材料は分子の配列が一義的に決まり、構造-物性相関を議論するのに最適である。しかしながら結晶サイズの制御は難しく、結晶の種類によってはEFT素子などを作成し評価することが困難なことも多い。有機材料は一般にキャリア密度が小さく、キャリアをドーピングしないと電気を流しにくい。化学的なドーピングも行えるが、単結晶構造そのものが変化し、全く異なる材料の物性を評価することになる。分子配列を損なうこと無く、簡便に電子物性を評価するためにも結晶構造を保ったまま超薄片にすることが望まれていた。本研究はそのような技術を提供するものである。