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電気的なキャリア注入層を有するジアリールエテン誘導体の構築と機能

公募研究

研究領域フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出
研究課題/領域番号 21021015
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪教育大学

研究代表者

谷 敬太  大阪教育大学, 教育学部, 教授 (60207165)

研究分担者 久保埜 公二  大阪教育大学, 教育学部, 准教授 (00269531)
迫 克也  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (90235234)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
2010年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2009年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードジアリールエテン / ホール輸送 / 電子輸送 / カルバゾール / 1,3,4-オキサジアゾール / 電流-電圧特性 / フォトクロミズム / 光定常状態
研究概要

ジアリールエテン(DAE)の両末端にホール輸送能、あるいは電子輸送能を有する機能性分子を合成し、これらの化合物のフォトクロミック特性ならびに電圧印加に伴う導電性の変化などの電気的物性を検討することにより、光と電気の両方に応答する機能性材料を開発することが目的である。
ホール輸送性、あるいは電子輸送性部位としてそれぞれカルバゾールと1,3,4-オキサジアゾールを導入したチオフェン系のDAE類を合成し、カルバゾール環と1,3,4-オキサジアゾールの置換位置、置換基効果、およびスペーサーに関して詳細な検討を行った。溶液中では置換基の位置や種類、スペーサーによらず良好なフォトクロミズム(光閉環と光開環反応)を示すことがわかった。一方、薄膜状態では置換基効果が生じ、置換基を有しない場合と電子供与基を持つ場合に閉環体への異性化効率が高かった。また、置換位置に関しては、3-カルバゾリル基を持つDAE誘導体の方が対応する9位置換体よりも薄膜状態での異性化効率が高いことがわかった。次に、合成したジアリールエテンを含む素子(陽極側からITO、ホール注入層、ホール輸送層、DAE層、マグネシウム)を作成し、電圧印加による電流-電圧特性を調べた。その結果、開環体では電流がほとんど流れないのに対し、閉環体を最大限に含む光定常状態では電圧印加に伴い電流値が劇的に増大することがわかった。すなわち、開環体と閉環体の分子構造の差を利用することにより、電流値のON-OFF制御ができ、DAE層の膜厚の条件検討を行った結果、ON-OFF比は約10^4付近に達することを見出した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Separation from a Photochromic Diarylethene Layer2010

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Tsujioka
    • 雑誌名

      Photochem.Photobiol.Sci. 9

      ページ: 157-161

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis, Photochromic, and Electrical Properties of Diarylethene Derivatives Having Oxadiazole and/or Carbazole Substituents2010

    • 著者名/発表者名
      Keita Tani
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Diarylethene Derivatives Containing Carbazole Moieties2010

    • 著者名/発表者名
      Keita Tani
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Diarylethene Derivatives Containing Carbazole Moieties2010

    • 著者名/発表者名
      Keita Tani
    • 学会等名
      International Symposium on Photochromism
    • 発表場所
      Yokohama(神奈川)
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Diarylethene Derivatives Containing Carbazole and/or Oxadiazole Moieties2010

    • 著者名/発表者名
      Keita Tani
    • 学会等名
      International Symposium on Photochromism
    • 発表場所
      Yokohama (神奈川)
    • 年月日
      2010-10-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ホール注入部位として3-カルバゾリル基を有するジアリールエテン誘導体の合成と性質2010

    • 著者名/発表者名
      久保埜公二
    • 学会等名
      2010光化学討論会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉)
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 電気的なキャリア注入層を有するフォトクロミック分子の設計とその電流-電圧特性2010

    • 著者名/発表者名
      谷敬太
    • 学会等名
      特定領域研究「フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出」、第6回公開シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 6位に置換基を導入したカルバゾールを有するジアリールエテンの合成と性質2010

    • 著者名/発表者名
      庄司健太郎
    • 学会等名
      第91回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] カルバゾール誘導体を導入したジアリールエテンの光物性と電気的性質2010

    • 著者名/発表者名
      有馬裕
    • 学会等名
      第91回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] カルバゾール部位を有するジアリールエテンの電流-電圧特性2009

    • 著者名/発表者名
      有馬裕
    • 学会等名
      第3回π電子系シンボジウム
    • 発表場所
      別府温泉杉乃井ホテル
    • 年月日
      2009-12-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] カルバゾール部位を有するジアリールエテンの導電性スイッチング特性2009

    • 著者名/発表者名
      有馬裕
    • 学会等名
      第20回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      群馬大学工学部桐生キャンパス
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ホール輸送部位としてカルバゾール環を有するジアリールエテンの合成と性質2009

    • 著者名/発表者名
      庄司健太郎
    • 学会等名
      2009年光化学討論会
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Bis(benzothienyl)ethane Derivatives Containing Carbazole and / or Oxadiazole Chromophore2009

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Shoji
    • 学会等名
      ISNA-13
    • 発表場所
      L'Hemicycle, Conference Center
    • 年月日
      2009-07-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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