| 研究課題/領域番号 |
21H01992
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
山本 俊介 東北大学, 工学研究科, 助教 (70707257)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
|
|---|
| キーワード | 導電性高分子 / 電気化学トランジスタ / 混合伝導体 / 有機エレクトロニクス / 混合伝導性高分子 / 共役高分子 / 混合伝導 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
共役高分子材料は有機半導体として盛んに研究されてきた。これに加え近年、イオンの注入に伴って共役主鎖の電子伝導が変調される「混合伝導性」が新たな物性として注目されつつある。混合伝導物性を理解・制御するためには、イオン輸送を担う非晶相をも含めた薄膜構造と「イオンの動き」の包括的な理解が必要である。しかし多くの既往研究は有機半導体研究の延長線上にあり、「電子の動き」に注目したものである。これに対し本研究ではイオン側に注目し、混合伝導性の起源を議論する。特に非晶相構造とイオンの動きとの相関に注目し、混合伝導物性の分子論議論と、学理に基づく電気化学トランジスタの設計指針を提示する。
|
| 研究成果の概要 |
イオンと電子の両方を伝導する「混合伝導性高分子」は、神経模倣素子やバイオセンサへの応用が期待されています。混合伝導性高分子薄膜の物性を制御するためには、電子（正孔）輸送を担う共役主鎖のみならずイオン輸送を担う非晶質部位を含めた薄膜構造を分子レベルで理解することが必要です。本研究では新たな分光法および顕微鏡による直接観察法によって明らかにし、分子の集合構造を明らかにするための方法論を確立することができました。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
混合伝導性高分子を用いた新規電子デバイスを構築する上で、本成果は材料設計、素子設計、素子作製の各段階における、設計指針を与えることができます。すなわち、どのような高分子材料を設計し、どのように高分子を集合させれば所望の特性（例えば動作速度）が得られるかを分子レベルの描像に基づいて予測することにつながります。
|
