2016 Fiscal Year Research-status Report
スピン交換相互作用を用いた分子ワイヤ伝導特性の評価法の確立
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26410090
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
東口 顕士 京都大学, 工学研究科, 助教 (90376583)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子ワイヤ / 減衰定数 / 交換相互作用 / ラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の趣旨は、電気伝導性（抵抗率）をESR測定から見積もる下記の手法を、分子長依存性だけでなく二面角依存性に対して適用可能か検討することである。分子ワイヤの電気伝導特性として代表的なパラメータである減衰定数βは、平易に表現すると、分子ワイヤが長くなった場合に増加する抵抗の割合を意味する。本来は電気伝導度の変化を用いて決定するが、以前の研究でビラジカルの交換相互作用の減衰定数βとの相関を見出している。
実験手法は、誘導体ごとにESR測定を行い分裂パターンから評価するもので、以前の研究により確立されている。時間分解能が他の測定法に対し極めて高く（nm~μs）、他の代表的測定法では得られていなかったコンフォメーションの高速変化とβの関連について情報が得られることが意義深い。分子設計については、以前行った減衰定数βの場合とはやや異なり、分子長が同じであるが二面角は異なるような誘導体を複数合成する。
以前に合成した分子ワイヤを元に誘導体を設計したが、実際に合成できた数は二種類のみで、相関を取るには数が少なすぎた。この原因として、以前に合成した分子ワイヤ骨格を誘導化する場合、あるユニットに対し片側はベンゼン環、もう片側は籠形の炭化水素と結合させる形となるため、利用可能なユニットの数が少ないという問題があった。現在は分子設計の抜本的変更により、あるユニットの両側にベンゼン環を有する形となっており、この場合には合成上の問題は出ていないことが確認できている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
測定対象である有機ラジカルの合成について、その骨格部位の合成条件検討に時間が掛かった。H28年度の前半に分子設計を変更したところ、後半には合成が出来るようになった。ただし複数の有機ラジカル化合物を合成してESRスペクトルを測定し交換相互作用の比較を行う、という最終目的には到達できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
変更後の分子ワイヤビラジカルについては合成法が確立しており、実際に１つは測定まで行えている。従って今後の方針としてはワイヤユニットの種類を増やし、それぞれをビラジカル化して測定を行うこと、および各ワイヤのねじれを計算化学的手法によって求め、それらの相関を求める。
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| Causes of Carryover |
測定対象である有機ラジカル化合物の合成について、その骨格部位の合成条件検討に時間が掛かった。困難のため、H28年度の前半に分子設計を変更したところ、後半には合成が出来るようになった。ただしまだ一つしか得られておらず、複数の有機ラジカル化合物のESRスペクトルを測定し交換相互作用の比較を行う、という最終目的には到達できなかった。現在はその数を増やすために合成中である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記測定および学会発表等をH29年度に行う。
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