2014 Fiscal Year Annual Research Report
環状シロキサン部位を有する液晶性半導体の合成と開環重合による元素ブロック高分子化
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
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| Project/Area Number |
25102533
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
舟橋 正浩 香川大学, 工学部, 教授 (90262287)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 液晶性半導体 / シクロテトラシロキサン / 開環重合 / 液晶性高分子 / ペリレンテトラカルボン酸ビスイミド / オリゴチオフェン / エレクトロクロミズム / 強誘電体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
テトラシクロシロキサン環を導入したペリレンテトラカルボン酸ビスイミド誘導体(PTCBI)は環状シロキサン部位とπ電子共役系のナノ相分離により、室温でカラムナー相を示す。Time-of-Flight (TOF)法によって測定した電子移動度は、分子性結晶並みの移動度は0.12 cm2/Vsにまで向上した。スピンコート法による薄膜作製が可能であり、薄膜を70℃でトリフルオロメタンスルホン酸蒸気に曝すことにより、液晶相の構造を保持しまたまま、開環重合が進行し、薄膜の不溶化を実現できた。PTCBIコアの片方に、疏水的で自己組織化を促進するオリゴシロキサン鎖を導入し、もう片方に、親水的で金属イオンに配位するトリエチレンオキシド鎖を導入した新規液晶化合物を合成した。この化合物は室温で層状構造を有する液晶相を示す。スピンコート法により均一な液晶性薄膜を作製することが可能であり、80℃でトリフルオロメタンスルホン酸蒸気にさらすことにより、液晶相での分子配向状態を保持したまま重合できる。重合した液晶性薄膜は、ほとんどの有機溶媒に不要である。また、重合した薄膜は電解質溶液中でエレクトロクロミズムを示す。キラルスメクティックC(SmC*)相は強誘電性を示す。半導体としての電荷輸送性と強誘電性がカップリングすることにより、異常光起電力効果などの物性の発現が期待できる。良好なホール輸送性を実現するために、フェニルターチオフェン部位を組み込み、自発分極を増大させるために、フッ素原子を導入した化合物を設計した。これらの化合物は強誘電相で、紫外光を照射することにより光起電力効果を示した。この光起電力の由来は、自発分極による内部電界であり、将来的にはp-n接合を用いない光電変換素子へ応用できる可能性がある。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
1.舟橋正浩，竹並かえで (M1)，日本液晶学会論文賞 2014年9月9日 2.清家都宏 第4回CSJ化学フェスタ優秀ポスター賞 2014年10月16日 3.濱本汰一 第4回CSJ化学フェスタ優秀ポスター賞 2014年10月16日 4.濱本汰一 Best Poster Award, 2th Asian Conference on Liquid Crystals 2015年1月21日
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Research Products
(16 results)
