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有機へテロ接合界面で生じる高密度電荷注入による機能創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K17887
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機能物性化学
研究機関北海道大学

研究代表者

高橋 幸裕  北海道大学, 理学研究院, 助教 (40443197)

研究協力者 稲辺 保  
原田 潤  
島田 拓郎  
横倉 聖也  
石田 謙史郎  
田中 恵理  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード有機結晶 / 分子性導体 / 電荷移動 / 界面 / 有機導体 / 表面・界面物性 / 電荷移動錯体 / 分子性固体
研究成果の概要

有機分子の結晶は一般的に閉殻な電子構造を持ち,電気伝導性や磁性などの機能性は示さない。しかしながら異なる有機結晶を貼り合わせることで電子構造が開殻化し,その界面に機能が生じる可能性がある。本研究では,基礎研究的なアプローチによりその機能が発現する条件を見出した。また同時に,電極として利用可能な電気伝導性やメモリーの機構となるスイッチング等の機能が発現することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では異なる有機結晶を貼り合わせることで生じる機能の探索および機構解明の研究を行った。その結果,幅広い組み合わせの分子において高濃度の電荷注入が生じていることを明らかにした。本研究活動を通して得られた知見から伝導性やスイッチング機能を有機固体の表面に発現させること可能であることが見出された。この手法は分子の種類に制限なくありふれた分子を用いても機能が発現することも見出され、安価に多様な機能性物質の開発法への応用も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Band-Like Carrier Transport at the Single-Crystal Contact Interfaces between 2,5-Difluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane and Electron Donors2018

    • 著者名/発表者名
      Shimada Takuro、Takahashi Yukihiro、Harada Jun、Hasegawa Hiroyuki、Inabe Tamotsu
    • 雑誌名

      The Journals of Physical Chemistry Letters

      巻: 9 号: 2 ページ: 420-424

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b03053

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Band-Like Carrier Transport at the Single Crystal Contact Interfaces between Electron Donor and Acceptor2018

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Takahashi
    • 学会等名
      14th International Conference on Organic Electronics - 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transport Property of Hetero-junction Interface Formed by Organic Mott Insulator2018

    • 著者名/発表者名
      Kenshiro Ishida, Yukihiro Takahashi, yohei saito, Jun Harada, Atsushi Kawamoto, Tamotsu Inabe
    • 学会等名
      14th International Conference on Organic Electronics - 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structures and Transport Properties of Semiconducting Framework formed with Charge Transfer Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Eri Tanaka, Yukihiro Takahashi, Mika Takehisa, Jun Harada, Reiji Kumai and Tamotsu Inabe
    • 学会等名
      14th International Conference on Organic Electronics - 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機Mott絶縁体とドナー性分子結晶からなる接触界面の輸送特性2018

    • 著者名/発表者名
      石田 謙史郎,高橋 幸裕,斎藤 洋平,原田 潤,河本 充司,稲辺 保
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機単結晶ヘテロ接合界面のキャリア輸送特性2017

    • 著者名/発表者名
      島田拓郎,高橋幸裕,原田潤,稲辺保
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機単結晶ヘテロ接合界面で生じる電荷移動2017

    • 著者名/発表者名
      石田謙史郎,高橋幸裕,原田潤,稲辺保
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2017年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2017-01-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子結晶の接触による有機Mott絶縁体への化学的電荷注入2017

    • 著者名/発表者名
      石田 謙史郎,斎藤 洋平,高橋 幸裕,原田 潤,稲辺 保,河本 充司
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ドナー結晶とアクセプター結晶の接触界面で生じる電荷移動2016

    • 著者名/発表者名
      高橋幸裕,島田拓郎,原田潤,稲辺保
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Electric Conduction Properties at the Contact Interface between Electron Donor and Acceptor Single Crystals2016

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Takahashia, Takuro Shimada, Jun Harada,and Tamotsu Inabe
    • 学会等名
      Elecmol2016
    • 発表場所
      Faculty de Medecine, Paris, France
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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