| 研究課題/領域番号 |
21K05038
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
信末 俊平 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (80774661)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | グラフェンナノリボン / パイ共役分子 / 機能性材料 / エッジ構造 / ナノ炭素材料 / π共役分子 / 強誘電性 / キラリティ / ヘリシティ / ナノ炭素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
グラフェンナノリボン（GNR）の一次元状に長いパイ共役骨格の構造的な特徴を活かし、新たな有機強誘電体の開発およびその特性発現のための学理の構築を目的とする。有機強誘電体として知られるポリフッ化ビニリデンは柔軟なsp3炭素からなるため無機物質と比較して自発分極の値は小さい。そこで、剛直なsp2炭素からなるGNR骨格を非対称に修飾することにより、大きな双極子モーメントをもつ有機強誘電体の開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、グラフェンナノリボン（GNR）の一次元状に長いパイ共役骨格の構造的な特徴を活かし、新たな有機強誘電体の開発およびその特性発現のための学理の構築を目的として行った。強誘電体物質は無機物が多く知られており、有機物としては代表的なものはポリフッ化ビニリデンなど有機高分子に限られる。これに対し、剛直な骨格をもち揺らぎの少ないパイ共役骨格をもつGNR骨格に対し、エッジ端を非対称に修飾することにより分子内に大きな双極子モーメントをもつと予想されるGNRを溶液合成的な手法により合成し、その構造に由来する電子物性、物理特性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
グラフェンやカーボンナノチューブなど新たなナノ炭素物質が光電子材料として優れた性質をもつことが明らかになっているが、機能性材料として応用された例は限られる。グラフェンやナノチューブはその構造から、置換基の付与は困難であるのに対し、GNRは一次元状物質でありエッジを適切に修飾することによりさらなる機能性の付与が可能である。本研究で得られた手法を用いさらなる誘導化を進め材料化学分野へと展開していくことで、ナノ炭素材料の一つであるグラフェンナノリボンの化学の発展に寄与できるものと期待できる。
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