Fabrication of Fluorescent flexible organic crystals and their waveguide
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18H02052
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35030:Organic functional materials-related
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| Research Institution | Kochi University of Technology (2020-2021)
防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) (2018-2019) |
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Principal Investigator |
林 正太郎 高知工科大学, 環境理工学群, 講師 (00532954)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2018: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
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| Keywords | 柔軟性分子結晶 / 弾力性 / 発光 / 導波路 / 有機結晶 / ウェーブガイド / π共役系分子 / 配向性 / 結晶 / 第一原理計算 / エラスティック結晶 / 柔軟性結晶材料 / 光学ウェーブガイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度から更に、様々なπ共役系分子を合成し、新規エラスティック結晶や可塑性変形を可能にする有機結晶を発見できた。これらの結果は学会での発表報告にとどまっているが、全ての結果をまとめることで論文成果として報告できると考えている。これまでに、発光性の有機結晶のbendingやstrechingによる変形状態を中心に実験を行い、ポアソン比や歪み値を調べることができている。更に、応力ー歪 曲線(S-S curve)を計測することができれば、柔軟性結晶の弾性領域と可塑性領域を分離することができ、高分子材料のように機械的な特性を評価できると考えているが、現在のところ評価を再現よく行えそうな段階までは進んでいる。また、空間分解蛍光スペクトルを利用することで、変形に基づく発光の変化の詳細についても解析できる様になった。結晶を曲げた際に変形した様々な場所によってスペクトルが異なることがわかった。さらに、伸ばすことで、スペクトルが変化し、戻すと元のスペクトルに戻る可逆性も観測された。
本課題において要となるウェーブガイドの作成評価において、自作作成したウェーブガイド評価装置を利用して発光性有機結晶の効率を減衰係数（Loss coeffience）から算出し、その結果を論文報告することができた。
また、得られた結晶の中から、結晶中の分子配向性に基づく性質の違いについても明らかにすることができた。これは本課題からは厳密には逸れる計画ではあったが、これをもとに結晶中の分子配向性と機械的な性質の違いについて深く議論するきっかけになると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画通りに研究が進んでいることに加え、派生テーマから新しい研究を遂行することができた。また、研究実施機関を防衛大学校から高知工科大学へ移行するなど、多くのイレギュラーな作業があったが、デーマにそった最低限の結果とその報告ができたことは予想以上の進展であると自己評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
弾性変形が可能な有機結晶の新規性能について論文での発表を行ったのち、そのウェーブガイド特性と導電性デバイスの作成について発表を行う。また、新しく発見した弾性変形結晶の基礎的な物性評価だけではなく、正確な機械特性評価を行う必要があり、この点について追加の研究課題とする。特にS-Sカーブを様々な有機結晶で測定し、その結果を比較することで、変形現象を数値化し、カテゴリーを分けれる様になると理想的である。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
