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独自形成法が創出する有機ナノ単結晶デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 17K06037
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 デバイス関連化学
研究機関島根大学 (2018-2019)
国立研究開発法人情報通信研究機構 (2017)

研究代表者

長谷川 裕之  島根大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (10399537)

研究分担者 松田 真生  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (80376649)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードナノ電解法 / ナノ単結晶 / 有機導電体 / 電解結晶成長 / 光結晶成長 / 光誘起導電性結晶成長法 / 有機電子材料
研究成果の概要

本課題では,独自のデバイス作製法である「ナノ電解法」と「光誘起導電性結晶成長法」によって,微小スケール単結晶の作製,新機能の発現とデバイス化を目指した。ナノ電解法において各種有機ナノ単結晶の位置選択的作製が可能であることが示され,2端子デバイスとしての応用の可能性が示された。特性評価では,電流-電圧特性の電場依存性(電界効果)の評価を行い,弱いながら外部電場に依存する結果が得られた。光機能デバイスについては,光電変換特性が測定可能であることが示された。また,材料設計による電子物性制御の可能性を検討し,対成分の調製によって導電性の制御が可能であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題で用いるナノ電解法,光誘起導電性結晶成長法は研究代表者,研究分担者らによって開発された独自技術である。これらの独自技術は液中,大気圧下で行うことが出来る,省資源・省エネルギーな低環境負荷プロセスであり,次世代の革新的デバイス製造技術として社会に高いインパクトを与えるものと期待される。本課題は有機微小単結晶を利用したデバイスという点でも特異な研究である。単結晶であることから,粒界抵抗のないスムーズな電子の移動が可能で,省電力・高性能化が期待される。単結晶で理論的な解釈が容易であることから微小スケール有機デバイスの物性解明に大きくインパクトを与えられるものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Intermolecular Interaction of Tetrabenzoporphyrin- and Phthalocyanine-based Charge-transfer Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Miki Nishi, Yuki Hayata, Norihisa Hoshino, Noriaki Hanasaki, Tomoyuki Akutagawa, and Masaki Matsuda
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 48 ページ: 17723-17728

    • DOI

      10.1039/c9dt03653a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic properties of tin iodide hybrid perovskites: effect of indium doping2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Keisuke, Hasegawa Hiroyuki, Takahashi Yukihiro, Harada Jun, Inabe Tamotsu
    • 雑誌名

      Materials Chemistry Frontiers

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1291-1295

    • DOI

      10.1039/c7qm00587c

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An electrically conducting crystal composed of an octahedrally ligated porphyrin complex with high-spin iron(III)2018

    • 著者名/発表者名
      M. Nishi, R. Ishii, M. Ikeda, N. Hanasaki, N. Hoshino, T. Akutagawa, M. Sumimoto, M. Matsuda
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 12 ページ: 4070-4075

    • DOI

      10.1039/c7dt04649a

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elecrtrochemical synthesis of phthalocyanine-molecular mixed crystals in a dilute solution2018

    • 著者名/発表者名
      R. Ishii, H. Murakawa, M. Nishi, H. Sakai, M. Matsuda, N. Hanasaki
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 487 ページ: 92-95

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inkjet printing and nanoscale electrocrystallization: Complete fabrication of organic microcrystals-based devices under ambient conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hasegawa*
    • 雑誌名

      Applied Materials Today

      巻: 9 ページ: 487-492

    • DOI

      10.1016/j.apmt.2017.09.011

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N-type semiconducting behaviour of copper octafluorophthlaocyanine in an organic field-effect transistor2017

    • 著者名/発表者名
      A. Matsumoto, N. Hoshino, T. Akutagawa, M. Matsuda
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 7 号: 11 ページ: 1111-1111

    • DOI

      10.3390/app7111111

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weak-ferromagnetic response of d electrons, and antiferromagnetic response of π electrons in TPP[Mn(Pc)(CN)2]2 in torque magnetometry experiments2017

    • 著者名/発表者名
      K. Torizuka, Y. Uwatoko, M. Matsuda, G. Yoshida, M. Kimata, T. Tajima
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 11 ページ: 114709-114709

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.114709

    • NAID

      210000134591

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Emission by Accumulated Charges at Organic/Metal Interfaces Generated during the Reverse Bias of Organic Light Emitting Diodes2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nozoe, M. Matsuda
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 7 号: 10 ページ: 1045-1045

    • DOI

      10.3390/app7101045

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A new strategy for inducing dipole moments in charge-transfer complexes: Introduction of asymmetry into axially ligated iron phthalocyanines2017

    • 著者名/発表者名
      M. Matsuda,* S. Iwamura, Y. Hamada, H. Ohishi, M. Nishi, Y. Nogami, M. Ikeda, A. Kanda, Y. Funasako, T. Mochida, A. Nakao, N. Hanasaki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 46 号: 35 ページ: 11800-11805

    • DOI

      10.1039/c7dt02605f

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The magnetoresistance effect in a conducting molecular crystal consisting of dicyano(phthalocyaninato)manganese(III)2017

    • 著者名/発表者名
      M. Matsuda*, G. Yoshida, J-i. Yamaura, T. Inane, T. Tajima
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 46 号: 6 ページ: 1892-1897

    • DOI

      10.1039/c6dt04481f

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナノ電解法による有機イオンラジカル塩ナノ単結晶の作製と特性2020

    • 著者名/発表者名
      岡田 俊哉,長谷川 裕之,大友 明
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] インクジェット法によるバクテリオロドプシン人工視覚機能デバイスの構築 (4)2020

    • 著者名/発表者名
      正村和也,長谷川裕之,笠井克幸,山田俊樹,田中秀吉,岡田佳子,大友明
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Electronic structure analysis of ruthenium phthalocyanine with axial ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Eiza Shimizu,Derrick Yu,Masaki Matsuda
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 陽イオンを取り込んだx-LiPcの電気特性2019

    • 著者名/発表者名
      内田 倫弥, 松田 真生
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分子内π-d相互作用算出のためのFe(tbp)(CN)2中性ラジカル結晶作製2019

    • 著者名/発表者名
      峯 幸佑, 松田 真生
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 負の巨大磁気抵抗効果を示す分子性伝導体の単結晶作製2019

    • 著者名/発表者名
      山口 昌幸, 岩村 沙香, 松田 真生
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Site-Selective Fabrication of Nanocrystals Using Nanoscale Electrocrystallization for Device Application2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hasegawa
    • 学会等名
      10th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノ電解法によるナノファイバー成長とスイッチング挙動2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川 裕之
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナノ電解法を用いた有機ナノ単結晶の開発と物性2019

    • 著者名/発表者名
      岡田 俊哉,長谷川 裕之,大友 明
    • 学会等名
      材料技術研究協会討論会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] バクテリオロドプシンのインクジェットパターニングと 視覚情報処理デバイス2019

    • 著者名/発表者名
      正村和也,長谷川裕之,笠井克幸,山田俊樹,田中秀吉,岡田佳子,大友明
    • 学会等名
      材料技術研究協会討論会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nanoscale Electrocrystallization: A Site-Selective Electrochemical π-Figuration of Nanocrystals for Electronic Devices2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hasegawa
    • 学会等名
      233rd ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ電解法による位置選択的ナノ単結晶作製とデバイス化(3)2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 裕之
    • 学会等名
      応用物理学会第79秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ電解法を用いたナノ単結晶作製における材料効果2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 裕之,浦林 達也,大井 鞠花
    • 学会等名
      2018年度 材料技術研究協会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ電解法による位置選択的ナノ単結晶作製とデバイス化(2)2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川裕之
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 六配位型鉄テトラベンゾポルフィリンを構成成分とするπ-d系分子性伝導体の巨大な負の磁気抵抗効果を制御する分子設計2018

    • 著者名/発表者名
      西 美樹、 松田真生、石井 龍太、花咲 徳亮、星野 哲久、芥川 智行、隅本 倫徳
    • 学会等名
      日本化学会第98春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Site-selective fabrication of nanocrystal-based electromagnetic devices using nanoscale electrocrystallization2017

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa, Hiroyuki, Matsuda, Masaki
    • 学会等名
      13th International Conference on Materials Chemistry (MC13)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノ電解法による位置選択的ナノ単結晶作製とデバイス化2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川裕之
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Site-selective electrochemical π-figuration: Electromagnetic Device Fabrication Using Nanoscale Electrocrystallization2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hasegawa
    • 学会等名
      p-System Figuration German-Japanese Workshop Heidelberg
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ電解法によるナノ単結晶デバイス作製技術2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川裕之
    • 学会等名
      2017年材料技術研究協会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 巨大負磁気抵抗を示す軸配位型鉄ポルフィリン伝導体2017

    • 著者名/発表者名
      西 美樹、 石井 龍太、花咲 徳亮、星野 哲久、芥川 智行、松田 真生
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Iron Tetrabenzoporphyrin-Based Conductors Exhibiting the Giant Negative Magnetoresistance Effect2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Nishi, Ryuta Ishii, Noriaki Hanasaki, Horihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa, Masaki Matsuda
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New fabrication method for CT complex crystals by photoirradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Matsuda, Miki Nishi, Hiroyuki Hasegawa, Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Correlation between pi-conduction electron and d-localised spin in axially-ligated iron tetrabenzoporphyrin2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Nishi, Norihisa Hoshino, Tomoyuki Akutagawa, Ryuta Ishii, Noriaki Hanasaki, Masaki Matsuda
    • 学会等名
      13th International Conference on Material Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 21st Century Nanoscience handbook2020

    • 著者名/発表者名
      K. Sattler(編),H. Hasegawa他(著)
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 21st Century Nanoscience - A Handbook: Design Strategies for Synthesis and Fabrication (Volume Two)2019

    • 著者名/発表者名
      Klaus D. Sattler (editor), Hiroyuki Hasegawa et. al. (author)
    • 総ページ数
      496
    • 出版者
      CRC Press
    • ISBN
      9780815392330
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 島根大学教育学部理科教育専攻化学研究室

    • URL

      https://chemistry.edu.shimane-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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