堅牢な多孔性配位高分子骨格を用いたバルク高密度共役の実現と自在制御

• 研究領域: 高密度共役の科学：電子共役概念の変革と電子物性をつなぐ
• 研究課題/領域番号: 23H04024
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 井口 弘章 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30709100)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 多孔性配位高分子(MOF) / 分子性導体 / π積層 / 化学ドーピング / 電子状態

研究開始時の研究の概要

本研究では、ナノサイズの空隙と分子性導体部位を併せ持つ多孔性分子導体(PMC)を基盤として、配位結合と不対電子間相互作用を併用することで、熱揺らぎを抑えた堅牢な多孔性配位高分子(MOF)の骨格中にπ共役コアの無限積層構造を固定化する。さらに、構成する金属イオンや配位子のサイズを極小化することで分子間距離を極限まで縮め、高密度共役をバルク結晶全体で実現する。また、ナノサイズの空隙中への分子・イオンの脱挿入によるキャリアドーピングにより高密度共役状態を自在に制御し、既存の有機結晶では実現できなかった新しい電子状態や電子物性の開拓を行い、高密度共役の基礎学理の解明に繋げる。