| 研究課題/領域番号 |
20F20339
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
宮島 大吾 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, ユニットリーダー (60707826)
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| 研究分担者 |
HE DAN 国立研究開発法人理化学研究所, その他部局等, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-13 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 極性結晶 / 有機半導体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
反転対称性の破れた材料はバルク光起電力効果など特異な物性発現が期待される。一方、分子性結晶は対称性の高い構造を取る傾向にあり、対称性の低い極性結晶の例は限られている。特に分子の持つ双極子は打ち消し合うほうが熱力学的に有利であるため、極性結晶の形成は一般に不利とされている。そのため、極性分子結晶を合理的に形成するための分子設計戦略の開発に成功すれば、材料科学に広く貢献できるはずである。本研究ではお椀状π共役分子であるサブフタロシアニンをモデル化合物として、分子設計と結晶構造の相関を体系的に調べ、合理的戦略の樹立を目指す
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| 研究実績の概要 |
分子性材料の物性は分子そのものの性質だけでなく、分子の配列様式にも大きく依存することが知られている。特に反転対称性が破れた極性結晶では、対称性の高い集合体では発現しないバルク光起電力効果など、様々な物性発現が期待される。一方、一般に対称性の高い集合体構造が形成されやすく合理的に極性結晶を形成する戦略はほとんど報告されていなかった。本研究では分子設計を適切にデザインすることで、お椀状π共役分子を一方向に配列させ、極性結晶を合理的に作り出すことを目的としている。また得られた極性結晶のバルク光起電力効果や半導体特性を評価し、構造物性相関を議論する。
本年度は自分たちの設計戦略に沿い、サブフタロシアニンと呼ばれるお椀状π共役分子を中心に複数の分子合成を行い、種々の新規お椀状分子の合成・単離に成功した。合成した分子を用い単結晶作成を試み複数の分子で結晶作成に成功した。構造解析の結果期待通り極性結晶を得ることに成功した。現在これらの結晶のバルク光起電力効果や半導体特性を評価すべく、デバイス作成を行っている。特に単結晶材料の半導体特性を評価するには薄い結晶を作成するのが望ましい。得られた結晶はヘキサゴナルな針状結晶で薄い結晶の作成に成功していない。現在共同研究先とともに薄い結晶作成に挑戦している。また簡易的な実験ではあるがバルク光起電力効果は期待通り観測されており、現在その詳細を調べているところである。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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