開殻化合物を用いる新しい有機エレクトロニクスの発展

• 研究課題/領域番号: 22245021
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 阿波賀 邦夫 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 教授 (10202772)
• 連携研究者: 松下 未知雄 名古屋大学, 大学院理学研究科, 准教授 (80295477) ; 吉川 浩史 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助授 (60397453)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 47,970千円 (直接経費: 36,900千円、間接経費: 11,070千円); 2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2012年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円); 2011年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2010年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
• キーワード: 有機エレクトロニクス / 有機半導体 / 有機ラジカル / 光電流変換 / 電気二重層トランジスタ / 分子磁性 / 過渡光電流 / 有機強誘電体 / 電荷分離 / 有機トランジスタ

研究概要

有機伝導体・磁性体研究の成果が応用展開される有機エレクトロニクスを目指す一方、有機エレクトロニクスの駆動技術を利用して有機伝導体・磁性体研究の発展を目指した。その結果、(1)チアジルラジカル薄膜に見出された巨大過渡光電流のメカニズムを解明し、この機構を利用して近赤外光の光電変換を達成した。(2)イオン液体と有機強構造薄膜を用いて電気二重層トランジスタを作製し、キャリア注入機構を分子論的に明らかにした。(3)強い配位能を有機アニオンラジカルを合成し、その金属錯体において高温弱強磁性などの特異な分子磁性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Storage of an electric field for photocurrent generation in ferroelectric-functionalized organic devices (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Hu, S. Dalgleish, M. M. Matsushita, H. Yoshikawa, K. Awaga
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1
  • DOI: 10.1038/ncomms4279
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thiadiazole Dioxide-Fused Picene : Acceptor Ability, Anion Radical Formation, and n-Type Charge Transport Characteristics (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Xie, Y. Shuku, M. M. Matsushita, K. Awaga
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 50(32) 号: 32 ページ: 4178-4180
  • DOI: 10.1039/c3cc49500k
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multidimensional Network Structures and Versatile Magnetic Properties of Intermolecular Compounds of a Radical-Anion Ligand, [1,2,5]Thiadiazolo[3,4-f][1,10]phenanthrolin e-1,1-Dioxid (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Shuku, R. Suizu, A. Domingo, C. J. Calzado, V. Robert, K. Awaga
  • 雑誌名: Inorg. Chem 巻: 52 号: 17 ページ: 9921-9930
  • DOI: 10.1021/ic401078z
  • 査読あり
• [雑誌論文] In operando XAFS Studies of Polyoxometalate Molecular Cluster Batteries: Polyoxometalates as Electron Sponges (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Wang, S. Hamanaka, Y. Nishimoto, S. Irle, T. Yokoyama, H. Yoshikawa and K. Awaga
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 134 号: 10 ページ: 4918-4924
  • DOI: 10.1021/ja2117206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utilizing Photocurrent Transients for Dithiolene-Based Photodetection : Stepwise Improvements at Communications Relevant Wavelengths (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Dalgleish, M. M. Matsushita, L. Hu, B. Li, H. Yoshikawa, and K. Awaga
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 号: 30 ページ: 12742-12750
  • DOI: 10.1021/ja304228c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ionic-Liquid Component Dependence of Carrier Injection and Mobility for Electric-Double-Layer Organic Thin-Film Transistors (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本卓也
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 巻: 116 号: 8 ページ: 5240-5245
  • DOI: 10.1021/jp2122642
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoconductivity and FET Performance of an n-Type Porphyrazine Semiconductor, Tetrakis (thiadiazole) porphyrazine (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Miyoshi, T. Fujimoto, H. Yoshikawa, M.M. Matsushita, K. Awaga, T. Yamada, H. Ito
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 12 号: 2 ページ: 239-243
  • DOI: 10.1016/j.orgel.2010.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of photoinduced charge displacement on organic optoelectronic conversion (2011)
  • 著者名/発表者名: Laigui Hu, Akito Iwasaki, Rie Suizu, Yukiko Noda, Bo Li, Hirofumi Yoshikawa, Michio M.Matsushita, Kunio Awaga, Hiroshi Ito
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 号: 20 ページ: 205329-205329
  • DOI: 10.1103/physrevb.84.205329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monovalent and Mixed-Valent Potassium Salts of [1,2,5]Thiadiazolo[3,4-f][1,10]phenanthrolin e 1,1-Dioxide : A Radical Anion for Multidimensional Network Structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Shuku, R. Suizu, K. Awaga
  • 雑誌名: Inorg. Chem 巻: 50 号: 23 ページ: 11859-11861
  • DOI: 10.1021/ic201506y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanohybridization of polyoxometalate clusters and single-wall carbon nanotubes : Applications in molecular cluster batteries (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Yokoyama, K.Eguchi
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 107 号: 4 ページ: 1074-1079
  • DOI: 10.1002/asia.201000782
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoconductivity and FET Performance of an n-Type Porphyrazine Semiconductor, Tetrakis(thiadiazole)porphyrazine (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhito Miyoshi
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 12 ページ: 239-243
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of photoinduced charge displacement on organic optoelectronic conversion (2011)
  • 著者名/発表者名: Laigui Hu
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 ページ: 205329-205329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monovalent and Mixed-Valent Potassium Salts of [1,2,5]Thiadiazolo[3,4-f][1,10]phenanthroline 1,1-Dioxide : A Radical Anion for Multidimensional Network Structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Shuku
  • 雑誌名: Inorg.Chem 巻: 50 ページ: 11859-11861
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoconductivity and FET Performance of an n-Type Porphyrazine Semiconductor, Tetrakis (thiadiazole) porphyrazine (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Miyoshi, T.Fujimoto, H.Yoshikawa, M.M.Matsushita, K.Awaga, T.Yamada, H.Ito
  • 雑誌名: OrganicElectronics 巻: 12 ページ: 239-243
  • 査読あり
• [雑誌論文] n-situ XAFS Studies of Mn12 Molecular-Cluster Batteries : Super-Reduced Mn12 Clusters in Solid-State Electrochemistry (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Wang, S.Hamanaka, T.Yokoyama, H.Yoshikawa, K.Awaga
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 6 ページ: 1074-1079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optoelectronic conversion by polarization current, triggered by space charges at organic-based interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Hu, Y. Noda, H. Ito, H. Kishida, A. Nakamura, K. Awaga
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 96 号: 24 ページ: 243303-243303
  • DOI: 10.1063/1.3454915
  • NAID: 120006795661
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optoelectronic conversion by polarization current, triggered by space charges at organic-based interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: L.Hu, Y.Noda, H.Ito, H.Kishida, A.Nakamura, K.Awaga
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 96 ページ: 243303-243303
  • NAID: 120006795661
  • 査読あり
• [学会発表] Electron Transfer Processes in Highly-Correlated Electron Systems of Thiazyl Radicals (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 7th Japanese- Russian International Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 年月日: 2013-11-18
• [学会発表] Organic Electronics Assisted by Ionic Liquids (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: International Workshop on Organic Magneto-Optics, Magneto-Electronics, and Magneto-Thermoelectrics
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2013-10-26
• [学会発表] Electric-Double-Layer Interfaces Applied to Organic Electronics : Optoelectronic Conversion and Molecular Cluster Batteries (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 11th International Conference on Materials Chemistry (MC11)
  • 発表場所: University of Warwick, UK
  • 年月日: 2013-07-10
• [学会発表] Electric-Double-Layer Interfaces Applied to Organic Electronics: Optoelectronic Conversion and Molecular Cluster Batteries (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 11th International Conference on Materials Chemistry (MC11)
  • 発表場所: University of Warwick, UK
  • 招待講演
• [学会発表] Electron Transfer Processes in Highly-Correlated Electron Systems of Thiazyl Radicals (2013)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 7th Japanese- Russian International Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
  • 発表場所: Awaji, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular Magnetism of Redox Active Materials at Electrode Interfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 13th International Conference on Molecule-based Magnets
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] Paramagnetic n-Type Transistors of Porphyrazine Compounds (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 4th International Meeting on Spins in Organic Semiconductors
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Electric-Double-Layer Interfaces For Organic Electronics : Opto-Electronic Conversion And Molecular Cluster Batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: International Workshop on Novel Nanomagnetic and Multifunctional Materials 2012 (IW-NMM 2012)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2012-06-13
• [学会発表] Rechargeable Molecular Cluster Batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: GRI Symposium III on Cluster Science-Functionality of Clusters
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] Rechargeable Molecular Cluster Batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: GRI Symposium III on Cluster Science-Functionality of Clusters-
  • 発表場所: トヨタテクノミュージアム産業技術記念館(名古屋)(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] Electric-Double-Layer Interfaces For Organic Electronics: Opto-Electronic Conversion And Molecular Cluster Batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: International Workshop on Novel Nanomagnetic and Multifunctional Materials 2012 (IW-NMM 2012 )
  • 発表場所: International Convention Center (Korea)
  • 招待講演
• [学会発表] Paramagnetic n-Type Transistors of Porphyrazine Compounds (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 4th International Meeting on Spins in Organic Semiconductors
  • 発表場所: The Mile End Campus of Queen Mary University of London (London)
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular Magnetism of Redox Active Materials at Electrode Interfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 13th International Conference on Molecule-based Magnets
  • 発表場所: The Rosen Centre Hotel (Orlando)
  • 招待講演
• [学会発表] Application of Nano-Interfaces of Molecular Spins toward Organic Electronics (2011)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 田村記念シンポジウム
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] Application of Nano-Interfaces of Molecular Spins toward Organic Electronics (2011)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 田村記念シンポジウム
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] Anomalous Transient Photocurrent in Organic Photocells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: International Photonics and OptoElectronics Meetings (POEM2011)
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Anomalous Transient Photocurrent in Organic Photocells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: International Photonics and OptoElectronics Meetings (POEM2011)
  • 発表場所: Wuhan Science & Technology Convention & Exhibition Center(中国、武漢)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Optical and electrical responses of organic radical materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Kunio, Awaga
  • 学会等名: Pacifichem 2010 Congress
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] Optical and electrical responses of organic radical materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: Pacifichem 2010 Congress
  • 発表場所: ハワイホノルル
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] ナノラジカル界面を利用した有機/分子エレクトロニクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿波賀 邦夫
  • 学会等名: 電子スピンサイエンス学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] Optoelectric Conversion by Organic Radical Photocells (2010)
  • 著者名/発表者名: Kunio Awaga
  • 学会等名: 10th Japan-China joint Symposium on Conduction and Photoconduction in Organics Solids and Related Phenomena
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2010-10-19
• [図書] Transition metal complexes and radical anion salts of 1,10-phenanthroline derivatives annulated with a 1,2,5-tiadiazole and 1,2,5-tiadiazole 1,1-dioxide moiety : multidimensional crystal structures and various magnetic properties, 19(1) (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshiaki Shuku, Kunio Awaga
  • 出版者: Molecules
• [図書] Transition metal complexes and radical anion salts of 1,10-phenanthroline derivatives annulated with a 1,2,5-tiadiazole and 1,2,5-tiadiazole 1,1-dioxide moiety: multidimensional crystal structures and various magnetic properties (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Shuku
  • 出版者: Molecules
• [図書] Electrochemical Organic Electronics Based on Robust Thin-Films of Porphyrazines, Handbook of Porphyrin Science - with Application to Chemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: Simon Dalgleish and Kunio Awaga
  • 出版者: Physics, Materials Science, Engineering, Biology and Medicine
• [図書] 大学院講義 物理化学第2版 III.固体の化学と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿波賀 邦夫、小谷 正博、横山 利彦
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] Handbook of Porphyrin Science - with Application to Chemistry, Physics, Materials Science, Engineering, Biology and Medicine (2012)
  • 著者名/発表者名: Simon Dalgleish
  • 出版者: Electrochemical Organic Electronics Based on Robust Thin-Films of Porphyrazines
• [図書] 大学院講義物理化学第2版III.固体の化学と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿波賀邦夫、小谷正博、横山利彦
  • 出版者: 東京化学同人
• [図書] ナノラジカル界面からの電子機能発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿波賀 邦夫
  • 出版者: 未来材料
• [図書] ナノラジカル界面からの電子機能発現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿波賀邦夫
  • 出版者: 未来材料
• [備考]
  • URL: http://advmat.chem.nagoya-u.ac.jp/
• [備考] 名古屋大学大学院理学研究科／名古屋大学物質科学国際研究センター 分子機能化学研究室
  • URL: http://advmat.chem.nagoya-u.ac.jp/
• [備考] 名古屋大学大学院理学研究科/物質科学国際研究センター 阿波賀研究室
  • URL: http://advmat.chem.nagoya-u.ac.jp/
• [備考] 名古屋大学大学院理学研究科 分子機能化学研究室
  • URL: http://www3.chem.nagoya-u.ac.jp/wordpress/?page_id=100
• [備考]
  • URL: http://www.chem.nagoya-u.ac.jp/awagak/
• [備考]
  • URL: http://www.chem.nagoya-u.ac.jp/awagak/
• [産業財産権] Organic photoelectric conversion device and imaging device (2013)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、 伊東裕
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、 伊東裕
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2013-03-15
  • 外国
• [産業財産権] 電気二重層コンデンサ (2012)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、吉川浩史、佐藤正春
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、吉川浩史、佐藤正春
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-09-20
  • 外国
• [産業財産権] 光電変換素子、及び光電変換装置 (2012)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、李博、佐藤正春
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、李博、佐藤正春
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-04-10
  • 外国
• [産業財産権] 組成物、及び二次電池 (2012)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、吉川浩史、信原一敬、上村光浩
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、吉川浩史、信原一敬、上村光浩
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-01-25
  • 外国
• [産業財産権] 光電変換素子、及び光電変換装置 (2012)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、李博、佐藤正春
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、李博、佐藤正春
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-089604
  • 出願年月日: 2012-04-10
• [産業財産権] 電気二重層コンデンサ (2012)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、吉川浩史、佐藤正春
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、吉川浩史、佐藤正春
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-207080
  • 出願年月日: 2012-09-20
• [産業財産権] Organic photoelectric conversion device and imaging device (2011)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、 伊東裕
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、 伊東裕
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2011-09-22
  • 外国
• [産業財産権] Photoelectric conversion element and photoelectric conversion device (2011)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、 佐藤正春
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、 佐藤正春
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2011-05-05
  • 外国
• [産業財産権] Photoelectric conversion element and photoelectric conversion device (2010)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、 佐藤正春
  • 権利者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui、 佐藤正春
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2010-11-02
  • 外国
• [産業財産権] 光電変素子および光電変換装置 (2010)
  • 発明者名: 阿波賀邦夫、Hu Laigui，佐藤正春
  • 権利者名: 名古屋大学、村田製作所
  • 出願年月日: 2010-11-02
  • 外国