Long-Range Periodic Assembly of Stable pi-Radical Ions and Its Charge and Spin Transporting Property
| Project/Area Number |
19F19374
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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| Host Researcher |
関 修平 京都大学, 工学研究科, 教授 (30273709)
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| Foreign Research Fellow |
KUMAR SHARVAN 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | HAT / Dianion / Triimide / dipyrrole / 伝導度 / ２次元 / ラジカルアニオン / 電子共役 / ラジカルイオン / 周期構造 / 電荷輸送 / スピン輸送 / トルキセノントリイミド / トリフェニレン / ピレン |
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| Outline of Research at the Start |
本研究「共役構造を有する安定ラジカルイオンの長周期秩序構造構築と電荷・スピン輸送機能開拓」では、平面上の電子共役系を有するピレンやヘキサアザトリフェニレン等の骨格をもとに、これらの安定内ラジカルイオンを合成し、凝縮相中におけるこれら分子の電荷輸送特性評価を行うことを基本的な研究指針としている。
電荷を流す材料がそもそも電荷をもっている・イオン対を形成している、という従来の伝導性材料の設計指針を根本的に変革し、高い熱安定性と効率的な電荷・スピン角運動量の輸送媒体としての評価に結実させる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はピレンやヘキサアザトリフェニレン等の共役骨格を基盤とし, ラジカルイオンの安定化を目指した合成および得られたラジカルイオンの電荷輸送特性評価を行うことを基本的な研究指針として研究を実施してきた．ピレンやヘキサアザトリフェニレン等の共役骨格を基盤としたホスホニウム基導入によるラジカルイオンの安定化を目指した合成を達成できたこと，また得られたラジカルイオンの電荷輸送特性評価についても十分な成果が得られたことを踏まえ，３回対称性を有するπ共役系分子集合構造中における電荷・スピン輸送材料を包括的に調査する研究として取りまとめを進めた．HATを中心とした aminobenzothiazoleユニットの対称導入に加え，ジピロール骨格を徹底的に電子不足とし，そのラジカルアニオン・ジアニオンを安定的に取り出して相補イオンとの対構造を結晶構造解析法により明らかとした．また，トリイミド構造を有する新しい電子不足３回対称性共役分子骨格を設計し，これを分光分析を中心にした基本的なキャラクタリゼーションの後，光電流計測法・マイクロ波伝導度測定法により，その固体構造中の電子伝導特性の評価を行った結果，結晶構造中に存在する２次元集積構造が電子輸送パスとして決定的な役割を果たすことを明らかとした．
HATを中心に進めてきたこれまでの研究を，その誘導体並びに新規骨格開発と合わせて大きなテーマとして展開し，これらをまとめた論文として発表した．
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Truxenone Triimide: Two-Dimensional Molecular Arrangements of Triangular Molecules for Air Stable n-Type Semiconductors2022
Author(s)
Sharvan Kumar, Yun Hee Koo, Tomohiro Higashino, Wakana Matsuda, Samrat Ghosh, Yusuke Tsutsui, Masayuki Suda, Hiroshi Imahori, Katsuaki Suzuki, Hironori Kaji, and Shu Seki
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Journal Title
Adv. Electron. Mater.
Volume: 8
Pages: 2101390
DOI
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Peer Reviewed
