| 研究課題/領域番号 |
19K05607
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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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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
橘 浩昭 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (10357428)
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| 研究分担者 |
阿澄 玲子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 領域長補佐 (40356366)
溝黒 登志子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90358101)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 層状ゲルマナン / 超音波照射 / 分散液 / 発光 / 光学活性基 / 液相剥離 / 芳香族環 / 層状ゲルマン / 原子層薄膜 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では、化学的手法をベースに、ゲルマニウム（Ge）系を中心に、『機能を有する共役結合型層状化合物』を開発する。具体的には、前駆体となる層状CaGe2などを用いて、有機合成化学的手法により層状ゲルマニウム化合物の構造に摂動を与える側鎖基（機能性化合物）をスペーサーとしてGeネットワークの層間にインターカレートし、Ge層の構造の変調により層状ゲルマニウム化合物の半導体としての光学・電気特性を制御するというものである。これにより、印刷エレクトロニクスの分野に新しい機能材料を提供すると同時に『自在に化学修飾可能な２次元高分子半導体』ともいえる新奇なカテゴリーの材料群の開拓の端緒とする。
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| 研究成果の概要 |
有機合成化学的手法によりCaGe2の前駆体に種々の置換基（アルキル基、アリール基、光学活性基）を有するヨウ化物を反応させることにより、層状ゲルマニウム化合物の層間にかさ高い置換基をインターカレートできることが分かった。得られた化合物は、超音波により種々のハロゲン系溶媒に短時間で分散させることができることを見出した。また、ハロゲン溶媒中で作製した分散液の発光スペクトルを測定したところ、アルキル基の長さやアリール基の種類に依存して変化すことも分かった。さらに最適なハロゲン系溶媒を選択することにより、室温下で回転するだけで簡便に分散液が得られることも分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
グラフェンの炭素原子がケイ素に置き換わったシリセン（シリコンの単原子層膜に相当）や、Geに置き換わったゲルマネン（Geの単原子層膜に相当）は大きなスピン・軌道相互作用により２次元トポロジカル絶縁体となることが予想され、これらの物質を用いた電界誘起トポロジカル・トランジスタなどへの応用が期待されている。それらの応用に適した層状ゲルマナンの単原子層膜の安定な作製方法や製膜・デバイス化の方法を確立したことは意義がある。
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