| 研究領域 | ソフトクリスタル：高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06377
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
小林 範久 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (50195799)
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| 研究分担者 |
中村 一希 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00554320)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
49,660千円 (直接経費: 38,200千円、間接経費: 11,460千円)
2021年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2020年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2019年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2018年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2017年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | DNAソフトクリスタル / 発光錯体 / 電気化学発光ECL素子 / ECLアップコンバージョン / 円偏光発光 / 分子配向分極 / OTFTメモリー / 希土類錯体発光増強 / 円偏向発光 / 先端機能デバイス / ナノバイオ / らせん高分子 / 刺激応答材料・素子 / 刺激応答材料 / DNA発光錯体ソフトクリスタル |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，構造的・電子的に特徴あるDNA等生体高分子と機能分子を組織化したDNAソフトクリスタルを創製，その機能を基とする革新的電気化学素子開発やOTFTメモリー素子開発を行った。電気化学応用として，DNA/発光性Ru錯体膜修飾電極で電解液を挟んだ電気化学発光ECL素子は±数Vの交流電圧印加で数十μ秒の超高速発光応答を示した。さらに電解液に青色発光アントラセン誘導体を導入することで，Ru錯体の低い発光駆動電圧で青色発光が可能となるアップコンバージョンをECL素子で初めて実現した。円偏光発光可能なEu錯体にDNA等を複合することで高強度・高円偏光度を有する材料設計が可能であることも見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ECLは高感度定量分析等で実用化されているが，発光デバイスとしては単純セル構成，湿式法素子作成等優れた利点があるものの，応答性の遅さや低輝度，短素子寿命等改善が必要である。交流駆動により素子特性は改善したが，依然高速応答や長寿命化が望まれている。本成果のDNAソフトクリスタルはメゾスコピック結晶状態での高速イオン移動を可能とし，電気化学系では驚異的な数十μ秒の高速発光応答を実現した。また，ECL素子で世界初のアップコンバージョンを確認し，定電圧で高エネルギーな青色発光を確認した。これら成果は高IF誌表紙への採択など客観的にも学術的意義を持ち，素子長寿命化も含めた社会的意義も高い成果と思える。
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