2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of functionalized device based on build-up type molecular wiring
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
|---|
| Project/Area Number |
16H00965
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
寺尾 潤 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00322173)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 分子ワイヤ / シクロデキストリン / ポルフィリン / メタロワイヤ / 分子エレクトロニクス / 導電性高分子 / 機能性高分子 / 電荷移動度 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではπ共役鎖中に外部刺激応答性官能基を導入し，機能性分子ワイヤの合成を目指した。まず，被覆型π共役モノマーと種々の機能性π共役分子との共重合反応により被覆型機能性分子ワイヤの合成を行った。その結果，酸化還元応答性，光応答性，イオンセンシング能，燐光発光能を有する分子ワイヤの合成に成功した。例えば，チアフルバレンユニットを有する分子ワイヤでは酸化還元により，蛍光発光特性が変化し，ジアゾベンゼンおよびジアリールエテンユニットを有する分子ワイヤでは，フォトクロミックにより分子ワイヤの形状が変化することを明らかとした。また，ポルフィリンユニットを有する分子ワイヤではポルフィリンに含まれる金属の種類により光誘起導電性が変化することを見出し，ポルフィリン－ピリジンの配位結合を有する分子ワイヤは一酸化炭素および光照射により，分子ワイヤが自己修復機能を有することを見出した。この配位結合により連結した分子ワイヤの分子内電荷移動度は0.22 cm2/Vsと算出され，類似の炭素共役系に匹敵する高い移動度を示した。この値は金属を介した一次元ワイヤ上の電荷移動度としてはこれまでで最も高い値であり，その理論的考察を大戸達彦博士との共同研究により行い，剛直で直線性の高いルテニウム－ピリジル結合間における効率的なホッピング伝導が鍵であることを明らかとした。また、配位型分子ワイヤに対して第一原理計算を行い，キャリア移動度の評価を行った。配位型ワイヤは共有結合型含白金アセチリドワイヤよりも高い移動度を示した。このことはRu ポルフィリンとピリジル基を介した炭素骨格の波動関数の混成は弱いが，それが逆にホールの輸送に伴う構造変化のショックアブソーバーとなり，移動度を高めることが明らかになった。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
