2017 Fiscal Year Annual Research Report
表面分子アーキテクト技術を用いる新規グラフェン細線の合成
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
16H00967
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
坂口 浩司 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (30211931)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グラフェンナノリボン(GNR)は、分子幅やエッジ構造に依存した優れた半導体的性質を持つことが理論的に予測され、高性能デバイス応用が期待される新物質である。しかし分子幅や化学構造を規定した、特にジグザグエッジ型GNRの合成法が未開拓であり、その確立が世界的に望まれている。そこで本提案では、我々が開発した２ゾーン型ラジカル重合化学気相成長法を用い、分子設計した原料分子を気化させ、金属表面で重合・脱水素縮環することにより、従来にない新材料創成を目指した。また、走査トンネル顕微鏡を用いた化学構造の可視化・電子状態計測やナノギャップ電極を用いた分子電導計測を行い、未知なる物性を明らかにすることを目的とした。本研究では、新しい気相成長技術を開発し、従来得られなかったGNRを表面合成することに成功した。具体的には、従来用いられてきたGNR気相合成法である超高真空蒸着に対して、我々はラジカル発生帯とGNR成長帯を分離し独立に温度制御する新しい気相成長技術“２ゾーン化学気相成長法”を開発した。この手法を用いて1nm以下の幅を持つ理論的に予測された３種類全てのGNRを高収率で表面上に合成することに初めて成功した。更に、柔軟で且つ対称性の高い“Z型前駆体分子”を設計・合成し気相成長を行い、表面上で非対称構造に変形し、従来報告されていない表面キラル高分子を形成し、この特殊な分子の“形”が効率良い段階的な脱水素縮環反応を行う“新しい触媒機構”を初めて見出した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(17 results)
