2013 Fiscal Year Research-status Report
導電性高分子の電気伝導機構の解明：極低温電気抵抗とナノスケール電子状態の観測
| Project/Area Number |
25400352
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
|---|
Principal Investigator |
西嵜 照和 九州産業大学, 工学部, 准教授 (90261510)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 孝彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20241565)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 高分子構造・物性 / 低温物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 電気抵抗 / 強磁場 |
|---|
| Research Abstract |
本研究の目的は導電性高分子であるポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4-スチレンスルホン酸) (PEDOT/PSS)の電気伝導機構を解明することを目的とし，極低温電気抵抗測定と走査トンネル顕微/分光(STM/STS)を行うことである．特に，溶媒添加によるPEDOTの結晶性の制御と磁場印加によるPEDOTコア/PSSシェル構造の配向性の制御を独立に行い，PEDOT/PSSの局所構造と電気伝導特性の相関を明らかにする．また，分子分解能を持ったSTM/STS測定を行い，複雑な階層構造を持ったPEDOT/PSSの電子状態についてナノスケール実空間測定を行う．これらの結果から，PEDOT/PSS各階層ごとの局所的な電子状態が巨視的な電気伝導特性に与える効果を議論し，電気伝導機構を明らかにする．
平成25年度は，薄膜作製の原料としてヘレニウス社の3種類のグレード(P, PH500, PH1000)のPEDOT/PSS分散水溶液を用いて実験を行った．薄膜はドロップキャスト法を用いてシリコンまたはガラス基板上で加熱(50℃～160℃)し，膜厚50～100μm程度の薄膜を作製した．原料の水溶液にエチレングリコールなどの溶媒を添加することで電気抵抗率を数桁にわたり変化させた薄膜の作製を試みた．この作製法を100㎜の室温ボアを持つ冷凍機冷却超伝導マグネット中において適用し，最大10T印加した磁場中で試料の作製を行った．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
試料の作製，磁場印加効果の実験を行い，作製した試料の電気抵抗を極低温まで測定した．研究計画書の内容に従って実験が進行していることから「(2)おおむね順調に進展している」とした．
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度はPEDOT/PSSの作製条件を調べ，エチレングリコール溶媒添加の効果と磁場印加効果を極低温電気抵抗と構造解析の観点から調べた．平成26年度はこのような試料に対して走査トンネル顕微鏡測定を行いナノスケールにおける実空間局所構造を観測し，電気伝導特性との相関を明らかにする．
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
50万円以上の設備備品はほぼ交付申請書の計画どおりの予算で支出をしたが，物品費(消耗品)や旅費は予定より少ない額で助成事業を進めることができた．物品費に関しては導入予定の製品を安い価格で販売できる業者を選定し，旅費に関しては格安航空券を使用するなどの工夫をした結果である．
26年度の予算と合わせて磁場印加に必要な電磁石のポールチップの導入を予定している．ポールチップの見積額は平成25年度予算の次年度使用額とほぼ同額であり，その他の予算の使用に関しては大きな変更はない．
|
