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2011 Fiscal Year Research-status Report

フラーライド半導体結晶による分子素子の界面制御

Research Project

Project/Area Number 23550211
Research InstitutionToho University

Principal Investigator

森山 廣思  東邦大学, 理学部, 教授 (10126188)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2014-03-31
Keywords有機電子材料 / 分子素子 / フラ-ライド / 界面制御 / デバイス
Research Abstract

本研究は、申請者らがこれまで研究を積み重ねてきたフラーライド系分子結晶を有機固体薄膜の界面制御に応用し、その新規分子素子としての機能解明およびその性能を飛躍的に向上させるために要求される基本的条件を明らかにすることを目的としている。フラーライド分子結晶を構成要素とする強靱かつ稠密な自己組織化超薄膜を作製し、その 分子素子としての性能を向上させる手法を確立することによって、界面での分子素子の果たす役割を解明しようとするものである。特に、電極/有機膜界面および有機/有機界面の果たす役割に焦点を絞り、高応答性を実現するための界面の化学的制御に関する方法論を確立する。 最近申請者が発見した、トリフェニルメタン系色素カチオンで安定化されたフラーレンアニオンラジカル(フラーライド)単結晶が形成する特異な低次元ナノ構造を有するナノウィスカー構造体を構成要素とする新たな分子素子を構築し、界面制御における有用なナノ材料として用いることによって、その電子機能性を探索し、電子材料としての新たな応用の可能性を探索する。 フラーライド単結晶が有機半導体的挙動を示すことは、予備的な研究から明らかになっていたが、ビクトリアピュアブルー色素カチオンで安定化されたフラ-ライド単結晶の伝導度測定を直流4端子法を用いておこない、温度が低下するとともに伝導度が減少する半導体的な挙動を示す再現性を確認した。また、トリフェニルスルフォニウム(TPS)など新たなカチオンを用いて電解結晶成長法を試みた。さらにC60の誘導体の合成も行い、4種の新規フラーレン誘導体を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

界面近傍のモルホロジーは電子素子の高効率化にきわめて重要な役割を担うと考えられており、電極/有機界面の界面制御に関して、薄膜同定手段として必須の光導波路を用いたエバネッセントUV/VIS表面・界面分光測定装置による測定系を平成23年度に導入することができた。

Strategy for Future Research Activity

平成23年度に得られた結果を基にして、フラーライド分子性結晶育成を継続するとともに、このフラーライド結晶を有機薄膜系へ導入し、その薄膜の伝導性を調べる。またさらに、新たな機能性発現の探索として、金ナノ粒子や量子ナノドットを介在させることによるフラーライド分子性結晶の物性に与える影響に着目し、これらのナノ粒子が構造や物性にどのような変化を及ぼすかどうか検討する。とりわけ金ナノ粒子系ではプラズモン共鳴を光導波路測定によって分子デバイスの機能解析を進めることができるので、初年度導入するエバネッセントUV/VIS表面・界面分光測定装置を有効に活用することによって、表面プラズモン共鳴光導波路分光装置から得られる知見により界面制御に関して新たな指針を得る。 今後、構造が明らかとなっている分子性フラ-ライド結晶によって、新規機能界面を創製していく予定である。このようなアプローチは新たな分子性デバイスの新規開拓にとってもきわめて意義深いと考えられる。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成23年度は旅費として予算化していた額を校費で国内学会出張として充当したため、科研費申請予算中、旅費未使用分を基金として残す結果となった。また、外国出張旅費として中国西安市および韓国大田市の2回分は、いずれも先方負担であり、科研費での旅費支出はなかった。 平成24年度はフラーレン原料、試薬、ガラス器具などの消耗品および旅費に主要な研究費を使用する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Photocurrent Generation of Heterostructured Films Composed of Donor-Acceptor and Donor-Insulator Networks on ITO Electrodes2011

    • Author(s)
      K. Kanaizuka, S. Kato, H. Moriyama, C. Pac
    • Journal Title

      Journal of Materrial Research

      Volume: 26 Pages: 236-239

    • DOI

      10.1557/jmr.2010.21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbon Nanotube-Based Thin Films: Synthesis and Properties2011

    • Author(s)
      Q. Wang, H. Moriyama
    • Journal Title

      Carbon Nanotubes: Synthesis, Characterization, Applications, ed. by Siva Yellampalli,

      Volume: Chapter 23 Pages: 487-514

    • DOI

      10.5772/978

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 有機薄膜太陽電池におけるフラーレンC60 n型有機半導体HPCMの合成および評価2012

    • Author(s)
      竹下 聡人・朴 鐘震・森山 広思
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス (横浜市)
    • Year and Date
      2012年3月26日
  • [Presentation] キラルな自己会合凝集体を形成するpseudoisocyanineの蛍光円偏光(CPL)測定2012

    • Author(s)
      栗原 舞・原田 拓典・黒田 玲子・森山 広思
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス (横浜市)
    • Year and Date
      2012年3月26日
  • [Presentation] 有機薄膜太陽電池におけるフラーレンC60誘導体の合成と物性評価2012

    • Author(s)
      三浦 匠悟・OH, Jaebuem・RYU, Misun・LEE, Haeseong・JANG, Jin・朴 鐘震・森山 広思
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス (横浜市)
    • Year and Date
      2012年3月26日
  • [Presentation] ホール輸送高効率化を目指したポルフィリン自己組織化膜の創製と物性評価2012

    • Author(s)
      油井 未紀・原田 拓典・朴 鐘震・森山 広思
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス (横浜市)
    • Year and Date
      2012年3月25日
  • [Presentation] セキシチオフェン/Zr(IV)ハイブリッド薄膜の作製と光機能物性2012

    • Author(s)
      小平 晃・原田 拓典・森山 広思・佐原 豪・由井 樹人・石谷 治
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学日吉キャンパス (横浜市)
    • Year and Date
      2012年3月25日
  • [Presentation] ポルフィリン誘導体による有機デバイスのホール輸送層の作製および物性評価2011

    • Author(s)
      油井 未紀・原田 拓典・朴 鐘震・森山 広思
    • Organizer
      2011年光化学討論会
    • Place of Presentation
      宮崎市河畔コンベンションエリア(市民プラザ)(宮崎県)
    • Year and Date
      2011年9月7日
  • [Presentation] セキシチオフェン誘導体を用いた自己組織化膜の物性2011

    • Author(s)
      小平 晃・高砂 亨・原田 拓典・朴 鐘震・森山 広思
    • Organizer
      2011年光化学討論会
    • Place of Presentation
      宮崎市河畔コンベンションエリア(市民プラザ)(宮崎県)
    • Year and Date
      2011年9月7日
  • [Presentation] 有機薄膜太陽電池用PCBM類縁体の合成と性質2011

    • Author(s)
      森山広思、阿部 海、小幡信允、三浦 匠悟、朴 鐘震、呉 載範、李 海成
    • Organizer
      第41回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン学会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都八王子)
    • Year and Date
      2011年9月5日
  • [Presentation] A structural effect in novel electron acceptors of C60 derivatives with poly(3-hexylthiophene) for organic photovoltaic applications2011

    • Author(s)
      Shogo Miura, Jaebum Oh, Misun Ryu, Haeseong LEE, Jin Jang, Chyongjin Pac, and Hiroshi Moriyama
    • Organizer
      The 6th Aceanian Conference on Dye-sensitized and Organic Solar Cells (DSC-OPV6) 第6回色素増感・有機太陽電池に関するアジア会議
    • Place of Presentation
      別府国際コンベンションセンター(ビーコンプラザB-ConPlaza) (大分県)
    • Year and Date
      2011年10 月17日
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 円二色性スペクトルの測定方法および測定装置2011

    • Inventor(s)
      原田拓典、森山広思
    • Industrial Property Rights Holder
      原田拓典、森山広思
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2011-188685
    • Filing Date
      2011-08-31
    • Overseas

URL: 

Published: 2013-07-10   Modified: 2013-07-10  

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