局在化分子軌道と分子軌道混成に立脚した有機半導体の開拓

• 研究課題/領域番号: 24K21790
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 片桐 洋史 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (40447206)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2025年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: アズレン / π共役系 / 有機半導体材料 / 分子軌道制御 / 軌道節面

研究開始時の研究の概要

申請者は、アズレン骨格を含むπ共役系に焦点を当てた研究を進める中で、偶然にもペンタセンやルブレンなどの代表的な有機半導体材料を凌駕する高い理論移動度を示す分子を発見した。この特異な分子は、異方性が小さくバランスが取れた大きなトランスファー積分の値を示しており、これが高い理論移動度の要因であることが明らかになった。本研究では、アズレンの双極子モーメントが誘発する局在化分子軌道と分子軌道混成、ならびにアズレン骨格が駆動力となって構築されるヘリンボーン構造によって、低い異方性かつ大きな移動積分を実現し、従来の有機半導体材料における分子設計とは一線を画す挑戦的な分野を開拓する。