2013 Fiscal Year Annual Research Report
新規なアンバイポーラ有機半導体材料の開発に関する研究
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25888018
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
渡邊 源規 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (60700276)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | 有機材料 / 有機エレクトロニクス / 有機色素 / 有機トランジスタ |
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| Research Abstract |
本研究ではアンバイポーラ能を有する新規機能性有機色素材料の探索を目的とし、材料の分子設計、開発、並びにその物性研究を目的として行った。研究では、研究者がこれまでに研究を続けてきた、高い正孔輸送能を有する「アセン」骨格に、電子輸送能を有する骨格を組み込むことで新規なアンバイポーラ材料を開発する計画であり、この際、研究の促進を期待して分子計算によるアプローチを行った。理論計算では、材料のエネルギー準位、スペクトルの吸収位置、そして、電荷輸送の際に最も重要なファクターである、分子構造の「再配列エネルギー」を調べることができる。この計算アプローチは本研究を行う九州大学のスーパーコンピュータシステムを利用した。アプローチの結果、数種の骨格導入が、アンバイポーラ能の発現に有用であることが期待された。
例えばアセン骨格の両末端にフラン環を導入した「ジフラノアセン」誘導体では、環縮合数の増加に伴い、正孔・電子輸送の際の再配列エネルギーが減少し、アンバイポーラ能を発現する事が期待された。この結果を元に、実際に材料を合成し、環縮合数が６つであるジフラノテトラセンおよび７つであるジフラノペンタセンの誘導体を新規に合成した。これら化合物群は、結晶・溶液中で、暗室下において非常に安定であり、材料として有用であることが期待された。さらに、環縮小に伴い吸収スペクトルは長波長側へシフトし、エネルギーギャップが狭まることが示唆された。これは実際にサイクリックボルタンメトリーにより確認でき、アンバイポーラ能を持つ可能性が高いことが実験的にも期待された。今後は、これら材料を用いたデバイス展開を行っていく予定である。さらに、他の新規な骨格を含んだアセン類の合成検討も進行しており、これらに関しても同様の測定とデバイス展開を行っていく。これら結果は１報の論文と３件の学会発表を行い、研究成果の発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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[Journal Article] (1) Synthesis, Physical Properties, and Structure of TIPS-Difuranoacenes2014
Author(s)
Motonori Watanabe, Ching-Ting Chien, Yan-Duo Lin, Yuan Jay Chang, Yuh-Sheng Wen, Kenta Goto, Masahiko Shibahara, Teruo Shinmyozu, Tahsin J. Chow
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Journal Title
Tetrahedron Letters
Volume: 55
Pages: 1424-1427
DOI
Peer Reviewed
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