導電性ナノファイバー分岐回路網の構築と電気特性

• 研究課題/領域番号: 20350102
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 下村 武史 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (40292768)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2010年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2009年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2008年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
• キーワード: 導電性高分子 / ナノファイバー / トポロジー / FET / 回路網 / 高分子・繊維材料 / 高分子構造・物性 / ナノ材料 / 半導体物性 / 有機導体

研究概要

微細電極を用いて孤立ナノファイバー1本レベルの電界効果トランジスタ(FET)を作製し、ナノファイバー内のキャリア移動度が5×10^<-2>cm^2/(Vs)とフィルムと比して高いこと、またナノファイバーの結晶性と大きな関係があることを見いだした。分岐ユニットを用いて、ポリチオフェンナノファイバーの分岐回路網を実現し、そのトポロジカル次元と電気伝導次元との関係を明らかにした。分岐ユニットに金コロイドを用いた分岐回路網の形成を行い、ファイバー間ホッピングが抑制され、分岐部が有効に機能したことを示したが、分岐ユニットの電子状態を回路網の特性に生かすには至らず、今後の検討課題である。

研究成果

• [雑誌論文] Relationship between structural coherence and intrinsic carrier transport in an isolated poly(3-hexylthiophene) nanofiber (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Shimomura, T.Takahashi, Y.Ichimura, S.Nakagawa, K.Noguchi, S.Heike, T.Hashizume
  • 雑誌名: Phys.Rev.B Vol.83(No.11)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between structural coherence and intrinsic carrier transport in an isolated Dolv(3-hexvlthionhenel nanofiber (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Shimomura
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 ページ: 1153141-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-Effect Carrier Transport in Poly (3-alkylthiophene) Nanofiber Networks and Isolated Nanofibers (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Samitsu, T.Shimomura, S.Heike, T.Hashizume K.Ito
  • 雑誌名: Macromolecules Vol.43,No.19 ページ: 7891-7894
  • 査読あり
• [雑誌論文] 導電性高分子ナノファイバーのトポロジー制御と電子性キャリアの輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 雑誌名: 機能材料 Vol.30、No.7 ページ: 44-49
• [雑誌論文] Field-Effect Carrier Transport in Poly(3-alkylthiophene) Nanofiber Networks and Isolated Nanofibers (2010)
  • 著者名/発表者名: Sadaki Samitsu
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 43 ページ: 7891-7894
  • 査読あり
• [雑誌論文] 導電性高分子ナノファイバーのトポロジー制御と電子性キャリアの輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 雑誌名: 機能材料 巻: 30 ページ: 44-49
• [雑誌論文] Supramolecular structure of columnar liquid crystalline pi-conjugated oligothiophenes with highly polarized photoluminescence properties (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Minoura, Y.Akama, J.Morita, T.Yasuda, T.Kato, T.Shimomura
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. Vol.105,No.111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductivity Measurement of Single Nanowire Obtainedo by Dehydrofluorination of Nanofibrils of PVdF (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Ichihara, T.Shimomura, K. Ito
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. Vol.48,No.3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption Behavior of Coumarin onto a Concaved Substrate in Water under an Electric Field (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Yoshida, Y.Masuda, Y.Sakai, T.Shimomura
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. Vol.156,No.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular structure of columnar liquid crystalline pi-conjugated oligothiophenes with highly polarized photoluminescence properties (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Minoura
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorption Behavior of Coumarin onto a Concaved Substrate in Water under an Electric Field (2009)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Yoshida
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc. 156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conductivity Measurement of Single Nanowire Obtained by Dehydrofluorination of Nanofibrils of PVdF (2009)
  • 著者名/発表者名: Hideki Ichihara
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Production of Poly (3-alkylthiophene) Nanofibers by means of Whisker Method using Anisole Solvent : Structural, Optical, and Electrical Properties (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Samitsu, T.Shimomura, S.Heike, T.Hashizume, K.Ito
  • 雑誌名: Macromolecules Vol.41,No.21 ページ: 8000-8010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Production of Poly (3-alkylthiophene) Nanofibers by means of Whisker Method using Anisole Solvent : Structural, Optical, and Electrical Properties (2008)
  • 著者名/発表者名: Sadaki Samitsu
  • 雑誌名: Macromolecules 41 ページ: 5385-5392
  • 査読あり
• [学会発表] 導電性高分子の自己組織化ナノワイヤー・ナノファイバー1本レベルの電気物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 日本化学会第91春季年会講演予稿集(講演予稿集発行日) 招待講演
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] ナノインプリント膜による発光性高分子の配向制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新谷崇彬
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 第58回応用物理学関係連合講演会講演予稿集(講演予稿集発行日)
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] 導電性ナノファイバー (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 日本化学会技術開発フォーラム
  • 発表場所: 化学会館
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 導電性ナノファイバー (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 日本化学会技術開発フォーラム
  • 発表場所: 化学会館(東京) 招待講演
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 導電性高分子ナノファイバーの分岐構造制御と導電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関佑樹、下村武史
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] ナノインプリント膜による発光性分子の配向制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新谷崇彬
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 導電性高分子ナノファイバーの分岐構造制御と導電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関佑樹
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 電極/絶縁膜修飾した導電性高分子ナノファイバーFETにおけるキャリア輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三木健生、下村武史
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 電極/絶縁膜修飾した導電性高分子ナノファイバーFETにおけるキャリア輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三木健生
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎)
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 導電性高分子ナノファイバーでつくる分子エレクトロニクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 日本化学会関東支部大会
  • 発表場所: 筑波大
  • 年月日: 2010-08-31
• [学会発表] 導電性高分子ナノファイバーでつくる分子エレクトロニクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 日本化学会関東支部大会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば) 招待講演
  • 年月日: 2010-08-31
• [学会発表] 導電性高分子ナノファイバーの分岐構造制御と導電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関佑樹、下村武史
  • 学会等名: 繊維学会2010年次大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] 導電性高分子ナノファイバーの分岐構造制御と導電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関佑樹
  • 学会等名: 繊維学会年次大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] ナノインプリント膜による発光性高分子の配向制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新谷崇彬
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] 導電性高分子ナノファイバーの分岐構造と導電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関佑樹、下村武史
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 絶縁膜修飾した導電性高分子ナノファイバーFETにおけるキャリア輸送特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三木健生
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 導電性高分子ナノファイバーの分岐構造と導電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 関佑樹
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバー1本レベルでのFET特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村武史、高橋智之、平家誠嗣、橋詰富博
  • 学会等名: 第57回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 東海大
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバー1本レベルでのFET特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 第57回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 東海大(神奈川県)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 高分子の実空間観測と顕微鏡の新たな使い方 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 高分子アドバンスト講座
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 高分子の実空間観測と顕微鏡の新たな使い方 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 高分子アドバンスト講座
  • 発表場所: 東工大(東京都)
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 実空間観測の基礎と応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 高分子基礎物性研究会講座
  • 発表場所: 東工大(東京都)
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] 液中電場下における凹凸表面への分子吸着挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 増田泰之
  • 学会等名: 物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] Cucurbiturilを用いた被覆機能性高分子 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三星祐起
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] 分岐制御された導電性高分子ナノファイバーの導電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関佑樹、下村武史
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバーの移動度に関し電極材料が与える効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之、三木健生、渡邊千穂、下村武史
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 分岐制御された導電性高分子ナノファイバーの導電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 関佑樹
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバーの移動度に関し電極材料が与える効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 液中ケルビン顕微鏡による分子吸着の観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 笹谷健太
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバーの移動度に関し電極材料が与える効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之、下村武史、平家誠嗣、橋詰富博
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバーの移動度に関し電極材料が与える効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大(富山県)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバー1本レベルのFET特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之、市村泰孝、下村武史
  • 学会等名: 繊維学会2009年次大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバー1本レベルのFET特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之
  • 学会等名: 繊維学会2009年次大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] Cucurbiturilを用いた被覆発光性高分子の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三星祐起
  • 学会等名: 繊維学会2009年次大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバー1本レベルのFET特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之、市村泰孝、下村武史
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバー1本レベルのFET特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大(茨城県)
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] 高分子1本レベルの電気物性と分子エレクトロニクスへの応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 上智大学四谷キャンパス
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] Cucurbit[7]urilを用いた分子被覆導線の作製と特性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺悠太
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバー1本レベルの電気物性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 市村泰孝
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] 微細電極を用いたポリアニリンファイバー1本レベルでの電気的特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋智之
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] Cucurbiturilを用いた被覆発光性高分子の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三星祐起
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 分子配線材料としての導電性高分子 (2008)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: ポリマーフロンティア21
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] 分子配線材料としての導電性高分子 (2008)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: ポリマーフロンティア21
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] Conducting properties of conducting polymer nanowhiskers (2008)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: International symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
  • 発表場所: Kyoto Univ.
  • 年月日: 2008-06-03
• [学会発表] Conducting properties of conducting polymer nanowhiskers (2008)
  • 著者名/発表者名: 下村武史
  • 学会等名: International symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
  • 発表場所: 京都大学芝蘭会館
  • 年月日: 2008-06-03
• [学会発表] ポリチオフェンナノファイバー1本レベルの電気物性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 市村泰孝、下村武史
  • 学会等名: 第57回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] Cucurbit[7]urilを用いた分子被覆導線 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺悠太
  • 学会等名: 第57回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2008-05-29
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/%7Esimo/Publicationsv2.html
• [備考] 大学(成果)
  • URL: http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/11/0001064/thesesl.html
• [備考] 下村武史(内容)
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/%7Esimo/Researchv2.html
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/%7Esimo/Publicationsv2.htm
• [備考] 大学(成果)
  • URL: http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/11/0001064/theses1.html
• [備考] 下村武史(内容)
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/%7Esimo/Researchv2.html
• [備考] 下村武史(成果)
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/%7Esimo/Publicationsv2.html
• [備考] 大学 (成果)
  • URL: http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/11/0001064/theses1.html
• [備考] 下村武史 (内容)
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/%7Esimo/Researchv2.html
• [備考] 下村武史 (成果)
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/%7Esimo/Publicationsv2.html