| 研究課題/領域番号 |
10650809
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
工業物理化学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
播磨 裕 広島大学, 総合科学部, 教授 (20156524)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1999年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1998年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | 伝導機構 / 移動度 / ポーラロン / パイダイマ / バイポーラロン / ポリマー / 導電性ポリマー / π-共役高分子 / 電気化学 / ESR / 電子スピン共鳴 / オリゴチオフェン / 高分子 / π-ダイマー / 導電性高分子 / 大一共役分子材料 |
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| 研究概要 |
ドープ率をパラメータとして導電性ポリマー中の電荷移動度を測定するための新規な電気化学的手法を提案し、その実験的検証を行った。この手法により得られた移動度変化をドーピングによって生成する電荷担体の変化と相関させることができ、導電性ポリマーの伝導機構を新しい視点から調査することが可能となった。例えば、ポリ(3-メチルチオフェン)(PMT)薄膜の移動度を広範囲なドープ領域で測定し、移動度が4桁増加することを見出した。初期の移動度の増加はポーラロンに加えてより移動度の大きいバイポーラロンの生成によること、その後の増加は金属伝導の発現によることなどをその場ESR観察に基づき明らかにした。一方、シリコン原子で結合したオリゴチオフェンを反復単位として有するSiコポリマー(MS5T-OEt)について同様の測定を行った結果、ドープ率の上昇に伴い移動度は幾分減少することを見出した。PMT膜での結果と大きく異なる移動度変化の様子は、ドープ率の増加に伴って増加する反磁性種の違いによって解釈できた。すなわち、MS5T-OEtでは移動度の小さなパイダイマーが、PMTではポーラロンより2桁大きな移動度を有するバイポーラロンが生成するものと推測された。低ドープ領域での移動度は2種類のポリマーについて同程度であった。このことは、ポーラロンの電荷移動過程が主に鎖間で起きていることの証左と考えられる。MS5T-OEtについてその場ESR測定を行った結果、孤立したポーラロンが存在することが明らかとなった。このような移動度測定に基づく研究をその他のSiポリマーについても同様に行い、導電性ポリマーの伝導機構を詳細に議論した。
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