2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24350055
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
福島 孝典 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70281970)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
庄子 良晃 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (40525573)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ヘテロ接合 / 自己組織化 / 分子集合体 / 有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 / 分子性固体 / 超分子化学 / 有機化学 |
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| Research Abstract |
本研究は、分子の立体構造と分子間相互作用を協同的に利用したデザイン戦略に基づき、電子供与性(ドナー)と受容性(アクセプター)のコンポーネントが、ナノスケールの精度で空間特異的に接合したナノヘテロ接合構造を構築することを目的としている。初年度である今年度は、多様なドナーとアクセプターを自在にヘテロ接合することが可能な、高汎用性分子モジュールの開発を行った。具体的には、剛直な三枚羽構造を有するトリプチセンを基本骨格として、その1,8,13位および4,5,16位のそれぞれに、異なる機能団を導入可能な新規ヤヌス型誘導体を合成した。この新規分子モジュールの1,8,13位にドナーユニットを三基導入した誘導体を合成し電気化学測定を行ったところ、ドナー単独と比べて酸化電位が負側にシフトし、酸化を受けやすくなることを見出した。すなわち、分子モジュール上で機能団を密に集積化することで、機能団が協同的に働くことが期待できる結果が得られた。また、新規分子モジュールの1,8,13位に長鎖アルコキシ基を導入した誘導体の集合構造を放射光X線回折測定により調査した結果、トリプチセン部位が入れ子状に密に集積化した層とアルキル基の層からなるレイヤー構造を形成することを明らかにした。上記のように、機能団の精密集積化を可能にする新規分子モジュールの開発に成功した。またこれを利用して、ドナーおよびアクセプター機能団を高密度集積化し、ナノヘテロ接合構造を構築するための基盤技術を開拓した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ドナーおよびアクセプターコンポーネントを空間特異的に高密度集積化し、ナノヘテロ接合構造を精密につくりこむことを可能にする分子モジュールの合成にすでに成功している。本研究課題を推進する上での基盤分子の構築ができているため、良好な進捗度であると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、新規分子モジュール上に、様々なドナーおよびアクセプターユニットを導入した誘導体を合成し、単分子での光・電子機能を検討する。さらに、これら集合体の、光電流測定やキャリア移動度評価を含めた電子物性を評価する。また、基板上での集合化挙動および電子状態を原子間力顕微鏡・走査型トンネル顕微鏡により調査し、本物質系の多角的な応用展開を図る。
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Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Amphiphilic Design of a Discotic Liquid-Crystalline Molecule for Dipole Manipulation: Hierarchical Columnar Assemblies with a 2D Superlattice Structure2013
Author(s)
M.-C. Yeh, Y.-L. Su, M.-C. Tzeng, C. W. Ong, T. Kajitani, H. Enozawa, M. Takata, Y. Koizumi, A. Saeki, S. Seki, T. Fukushima
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Journal Title
Angewandte Chemie International Edition
Volume: 52
Pages: 1031-1034
DOI
Peer Reviewed
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