| 研究課題/領域番号 |
17K05025
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐藤 信一郎 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10262601)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 自己組織化 / ポルフィリン / フラーレン / 分子動力学シミュレーション / 量子化学計算 / 非平衡グリーン関数法 / 環状鎖 / 環状ポリエチレングリコール / 金ナノ粒子 / 表面吸着 / 金ナノシート / 非平衡グリーン関数 / DFT / 分子ジャンクション / オリゴチオフェン / トポロジー / 環状ポリマー / 二量体 / 分子動力学 / TDDFT / ASCOT / 三量体 / 四量体 / 混合溶液 / 分子動力学計算 / TDDFT計算 / 超分子 / ゆらぎ / 分子認識 / 計算化学 |
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| 研究成果の概要 |
モノカルボン酸テトラフェニルポルフィリン(TPPCOOH)およびモノカルボキシメチルテトラフェニルポルフィリン(TPPCOOCH3)の吸収スペクトルの励起子分裂を、両ポリフィリンの自己組織化ダイマーの分子動力学シミュレーションとTDDFTシミュレーションにより再現することに成功した。二種類のポルフィリンダイマーの熱力学的安定構造とその構造揺らぎの大きさの違いは、カルボン酸とカルボキシメチル基の水和構造の違いによると考えられた。
TPPCOOHおよびTPPCOOCH3とフラーレンの自己組織化複合体の安定構造についても検討し、ポルフィリンを環状に連結することで揺らぎ制御可能なDA錯体が可能であった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
SASM（自己組織化超分子）は、共有結合では達成し難い構造を容易に可能とするため、数多く研究され、実用的にも幅広く用いられている。非共有結合から成るSASMの大きな特徴として、「構造の揺らぎ」がある。揺らぎがSASMの機能に与える影響は、タンパク質や生体膜等、SASMの塊である生体科学分野では以前から注目されてきたことである。しかしながら、SASMを用いた材料分野、特に電子材料分野では大きな着目は浴びてこなかった。今回、本研究により、環状にポルフィリンを連結させることで、フラーレンとの間に揺らぎ制御可能なDA錯体を生成可能であることが示唆された。
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