| 研究課題/領域番号 |
12555245
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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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 |
九内 淳堯 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90029190)
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| 研究分担者 |
播磨 裕 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20156524)
大下 浄治 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助教授 (90201376)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
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| キーワード | ケイ素ポリマー / オリゴチエニレン / オリゴシラニレン / 導電機構 / 電荷移動 / ポーラロン / πダイマー / 電界発光素子 / σ-π共役 / ポリマー合成 / 伝導機構 |
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| 研究概要 |
主鎖がモノシラニレン(MS)、ジシラニレン(DS)、またはトリシラニレン(TS)とオリゴチエニレン(mT)(m=1-5)からなる一連の交互ポリマーの合成法を確立した。関連ポリマーの合成も行った。得られたオリゴチエニレン-ケイ素交互ポリマーは塩化鉄ドープで10^<-4>-10^<-1>S/cmレベルの電導度を示した。ケイ素上にエトキシ基を持つMS-5Tは極めて安定な電気化学的ドープ/脱ドープ挙動を示した。また、これらポリマーが電界発光素子のホール輸送材料として優れた特性を示すこと、ジチエノシロール誘導体が優れた電子輸送材料となり得ることを明らかにした。
MS-mTを用いて以下の解明を行った:1)ポーラロン、バイポーラロン、πダイマーがどのように伝導機構に関与しているか、2)電荷移動の主要経路は高分子鎖内か鎖間か、3)高ドープ領域で観測される金属-非金属転移の原因は何か。その結果、電荷移動は主に鎖間で起こっていること、また、オリゴオフェンπ系の長さとホール移動度の変化の関係を調べた結果、電荷移動にπダイマーが関与することを見出した。
さらに、結合位置規則性の異なるポリ(3-ヘキシルチオフェン)(PHT)を合成した。規則性が81%と70%のPHT、レジオレギュラー(97%)およびレジオランダム(54%)なPHTの計4種を用いて、ポリマー膜の構造が電荷移動過程に与える影響を調査した。ドープ率が0.01%から20%にわたる広範囲な領域における電荷担体の移動度測定、電気化学計測、吸収スペクトルとESRシグナルのその場測定から得られた結論として、1)有効共役長が位置規則性によって変わり物性に影響を及ぼすこと、2)低ドープ領域での電荷(ポーラロン)の移動は主にポリマー鎖間で起こること、3)ドープ率の増加に伴う移動度の急激な上昇はポリマー鎖のスタック構造とは無関係であり、金属伝導の発生はポリマー鎖内の現象であることが分かった。
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