| 研究課題/領域番号 |
19K05396
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
|
|---|
| 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)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
中途終了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | 有機導体 / 表面・界面物性 / 分子性固体 / 電荷移動錯体 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，原油廃棄物や大量の合成法が確立している安価な分子結晶の表面を希少元素の代替とする可能性を模索する．これまでの単結晶を用いた模擬的な実験により，異なる分子の結晶を物理的に接触させた界面には，伝導や磁性の源となるスピンが生じていることを明らかにした．本研究ではこのスピンをさらに効率的に発生させる条件，ならびにスピンが動く条件を詳細な実験により明らかにし，有機結晶の表面に磁性機能，透明電極，メモリー等の機能を付与することを目的としている．
|
| 研究実績の概要 |
電子供与性分子（ドナー）と電子受容性分子（アクセプター）結晶を貼り合わせるように接触させると，お互いが真性半導体であるにも関わらずその接触界面の電気伝導性は向上する。これは，これまでの界面にて相互の電荷の移動が生じ，界面分子の電子構造が開殻化した為であることが，これまでの我々の電子スピン共鳴を用いた研究によって確かめられている。このことからドナー/アクセプター分子接触界面で，機能の源となる不対電子やスピンが生じており，この分子を接触させるという単純かつ安価な方法で，様々な機能を発現させることができることを示唆している。この現象は，現在世界中で精力的に行われている軽量で折り曲げ可能な分子性の材料を用いた低コストデバイス開発を実現する一つの手法として利用できるの可能性があり，例えば原油からの廃棄物などで材料開発が行えれば，極めて低コストのデバイス開発が可能になる。本研究では，分子固体の接触界面で乗じる電荷移動現象を理解し，機能を探索する研究を行っている。
（１）ポルフィリン系化合物/F2TCNQ界面で生じる電荷移動
前年度に学術論文としてCrystEngComm誌に掲載されたポルフィリン系化合物とTCNQ誘導体の接触界面で生じる電荷移動現象を薄膜化した試料においても実現可能かを確かめた。
（２）安価な分子同士界面で生じる高電導性
引き続き１０００円/gの安価な物質を対象として，接触界面が高電導化する物質探索を行った。その結果，フタロシアニン系化合物とベンゾキノン系化合物の組み合わせがデバイスとしてより汎用的な形状である薄膜状態でも高電導性を示した。
|
