π造形システム集合体の物性制御

2014 年度 実績報告書

• 研究領域: π造形科学: 電子と構造のダイナミズム制御による新機能創出
• 研究課題/領域番号: 26102012
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 竹延 大志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70343035)
• 研究期間 (年度): 2014-06-27 – 2019-03-31
• キーワード: パイ電子材料 / 物性評価 / 素子作製

研究実績の概要

本研究は、A01・A02班により創造・集積化されたπ造形分子の集積体（π造形システム）のキャリア伝導・光・磁気・機械的特性を明らかにし、その結果をシーズとする新現象・新機能の開拓と新奇機能性素子の探索を目的とする。より具体的には、これまでに応募者が蓄積してきた様々な素子作製・評価技術を通して新たな機能探索を行う。5年間の研究計画において前半は基礎物性の解明・静的な機能性素子作製を、後半は動的変調をトリガーとする新たな機能の『造形』に挑戦する。より具体的に、平成26年度はA01・A02班により創造・集積化されたπ造形システムに対して、一般的な固体物理の手法を用いた物性測定と、MOS型トランジスタ・両極性トランジスタ・発光トランジスタ作製に挑戦した。
平成26年度は、矢貝グループ・櫻井グループ・忍久保グループ・鈴木グループ・齋藤グループ・芥川グループ・福島グループ・竹内グループより試料提供を受け、様々な素子作製や特性評価に関する共同研究を開始した。特に、芥川グループとの研究成果として強誘電性を有する新奇物質の光伝導特性を明らかにし、成果は論文としてacceptされた。また、福島グループとの共同研究より、新しいキャリドーパントの実現に成功した。現在、企業との三者共同研究を開始し、権利化および論文化に向けて最終的な実験を進めている。また、竹内グループより提供された材料を用いた発光素子作製にも成功しており、新概念に基づく発光素子作製の基盤が構築されつつある。これら、領域内共同研究に加えて、領域外からの試料提供を受け、特に光機能の探索を順調に進めている。
以上のように、基礎物性およびintrinsic-π機能の実現に成功している。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成26年度は、矢貝グループ・櫻井グループ・忍久保グループ・鈴木グループ・齋藤グループ・芥川グループ・福島グループ・竹内グループより試料提供を受け、一部は初年度にも関わらず、論文がacceptされており、新学術領域研究で最も重要な領域内共同研究が極めて順調に進展している。
また、当初は想定していなかった企業を含めた三者共同研究の開始も強調したい。既に共同研究に関する契約等を締結済みであり、研究の進展も順調なため権利化および論文化の目途も立ちつつある。
以上のように、当初の想定を超え領域内外にて成果があらわれており、極めて順調に（当初の計画以上に）研究が進展していると考える。

今後の研究の推進方策

平成27年では、引き続きA01・A02班により創造・集積化されたπ造形システムに対して、一般的な固体物理の手法を用いた物性測定と素子作製に挑戦する。特に、公募班が加わるため、これらグループよりも試料提供を受け、当初の予想を超えた成果へと発展させたい。さらに、柔軟性・伸縮性を有する基板を用いた素子作製と動的な外場（歪みを中心に電磁場・光・熱）による物性変調にも挑戦する。得られた結果より、機能創出を可能とする新たなπ造形システムを理論グループとの議論を基にA01・A02班に提案し、より効率的に新現象・新機能の開拓と新奇機能性素子探索を推進する。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrafast photoinduced electron transfer in face-to-face charge-transfer π-complexes of planar porphyrins and hexaazatriphenylene derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Aoki, Hayato Sakai, Kei Ohkubo, Tomo Sakanoue, Taishi Takenobu, Shunichi Fukuzumi and Taku Hasobe
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 6 ページ: 1498-1509
  • DOI: 10.1039/C4SC02787F
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Large-Area WSe2 Electric Double Layer Transistors on a Plastic Substrate (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuma Funahashi, Jiang Pu, Ming-Yang Li, Lain-Jong Li, Yoshihiro Iwasa, Taishi Takenobu
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 54 ページ: 06FF06
  • DOI: 10.7567/JJAP.54.06FF06
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Formation of One-Dimensional Helical Columns and Excimerlike Excited States by Racemic Quinoxaline-Fused [7]Carbohelicenes in the Crystal (2014)
  • 著者名/発表者名: Dr. Hayato Sakai,Sho Shinto,Prof. Yasuyuki Araki,Prof. Takehiko Wada,Prof. Tomo Sakanoue,Prof. Taishi Takenobu,and Prof. Taku Hasobe
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 20 ページ: 10099-10109
  • DOI: 10.1002/chem.201402426
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning of the Thermoelectric Properties of One-Dimensional Material Networks by Electric Double Layer Techniques using Ionic liquids (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Yanagi , Shouhei Kanda , Yuki Oshima , Yoshimasa Kitamura , Hideki Kawai , Takahiro Yamamoto , Taishi Takenobu , Yusuke Nakai , and Yutaka Maniwa
  • 雑誌名: Nano Letters 巻: 14 ページ: 6437-6442
  • DOI: 10.1021/nl502982f
  • 査読あり
• [学会発表] κ型ET塩に対する電気二重層を用いたキャリアドーピングII (2015)
  • 著者名/発表者名: 川椙義高，枝川祐介，佐藤慶，蒲江，竹延大志，山本浩史，加藤礼三
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] BP3T単結晶の光増幅特性におけるポーラロン効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮崎 真澄, 坂上 知, 高橋 亘, 堀田 収, 竹延 大志
  • 学会等名: 第62回 応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11
• [学会発表] Light-emitting Electrochemical Cell with Few-Walled Carbon-Nanotube Electrodes (2015)
  • 著者名/発表者名: 中山航 , 白江宏之 , 野田優 , 坂上知 , 竹延大志
  • 学会等名: 第48回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学 伊藤国際学術研究センター伊藤謝恩ホール（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-02-23
• [学会発表] Overcoming the Quality-Quantity Trade-Off in Printing Carbon Nanotubes by Repetitive Dispersion-Extraction Process (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Shirae, Dong Young Kim, Kei Hasegawa, Taishi Takenobu, Yutaka Ohno,Suguru Noda
  • 学会等名: 第48回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学 伊藤国際学術研究センター伊藤謝恩ホール（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-02-21
• [学会発表] “Laminated” Ion-Gel Film as High Capacitance Insulator for Carbon-Nanotube Transistor (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Fujimoto,R. Shimizu,Y. Takagi,Y. Wada, K. Yanagi and T.Takenobu
  • 学会等名: MNC2014
  • 発表場所: Hilton Hukuoka SeaHawk,Hukuoka
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] Flexible and stretchable transistors based on nano materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Taishi Takenobu
  • 学会等名: 2014 IWFPE
  • 発表場所: Hotel le Win,Jeonju,Korea
  • 年月日: 2014-11-06
  • 招待講演
• [学会発表] Printed SWCNT Thin-Film CMOS Inverters Based on Ion-gel Chemical (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Wada, R. Inukai, T. Fujimoto, H.Hamahata, S. Matsuzaki, K. Yanagi and T. Takenobu
  • 学会等名: MNC2014
  • 発表場所: Hilton Hukuoka SeaHawk,Hukuoka
  • 年月日: 2014-11-06
• [学会発表] Ion-based flexible and printed devices (2014)
  • 著者名/発表者名: Taishi Takenobu
  • 学会等名: 2014 IWFPE
  • 発表場所: Hotel le Win,Jeonju,Korea
  • 年月日: 2014-11-05
  • 招待講演
• [学会発表] プリンテッドエレクトロニクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹延 大志
  • 学会等名: 早稲田大学各務記念材料技術研究所オープンセミナー
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2014-10-29
  • 招待講演
• [学会発表] Ion-driven organic and TMDC devices (2014)
  • 著者名/発表者名: Taishi Takenobu
  • 学会等名: FET2014
  • 発表場所: Mitsui Garden hotel,Chiba
  • 年月日: 2014-10-19
  • 招待講演
• [学会発表] Organic light-emitting transistor (2014)
  • 著者名/発表者名: Taishi Takenobu
  • 学会等名: IFSOE 2014
  • 発表場所: hotel soyuzu,Moscow,Russia
  • 年月日: 2014-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] イオン液体を用いた青色電気化学発光セルの作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂上 知，田中美奈子，竹延大志，米川文弘
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学 札幌キャンパス（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] 単層グラフェン電気二重層トランジスタの電子状態のESR 研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤田直大，松本大佑，櫻井勇希，河原憲治，吾郷浩樹，竹延大志，丸本一弘
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学 札幌キャンパス（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] 大面積WSe2 薄膜を用いたFlexible logic circuits (2014)
  • 著者名/発表者名: 舟橋一真，蒲 江，Lain-Jong Li，岩佐義宏，竹延大志
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学 札幌キャンパス（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] 電気二重層トランジスタを用いたカーボンナノチューブの熱電能の電界制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 飯塚貴彦，清水直，蒲江，濱畑裕紀，柳和宏，竹延大志，岩佐義宏
  • 学会等名: 日本物理学会 2014秋季大会
  • 発表場所: 中部大学 春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-10
• [学会発表] 電気化学発光セルの大電流密度駆動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂上知，李金鵬，宮崎真澄，竹延大志
  • 学会等名: 日本物理学会 2014秋季大会
  • 発表場所: 中部大学 春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] κ型ET塩に対する電気二重層を用いたキャリアドーピング (2014)
  • 著者名/発表者名: 川椙義高，蒲江，枝川祐介，佐藤慶明，大島勇吾，竹延大志，山本浩史，加藤礼三
  • 学会等名: 日本物理学会 2014秋季大会
  • 発表場所: 中部大学 春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] 半導体単層カーボンナノチューブにおける両極性電場誘起スピン消失のESR直接観測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸本一弘，松本大佑，柳和宏，岡田晋，竹延大志
  • 学会等名: 日本物理学会 2014秋季大会
  • 発表場所: 中部大学 春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07
• [学会発表] Flexible and Stretchable transistors based on nanomaterials (2014)
  • 著者名/発表者名: Taishi Takenobu
  • 学会等名: IMID 2014
  • 発表場所: EXCO,Daegu,Korea
  • 年月日: 2014-08-27
  • 招待講演
• [学会発表] ナノ材料を用いた機能性素子 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹延 大志
  • 学会等名: JOEMアカデミー 第一回
  • 発表場所: 早稲田大学研究開発センター（東京都新宿区）
  • 年月日: 2014-07-23
  • 招待講演
• [学会発表] Extremely high current density in organic light-emitting devices (2014)
  • 著者名/発表者名: Taishi Takenobu
  • 学会等名: NIMS Conference 2014
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center,EPOCHAL TSUKUBA,Ibaraki
  • 年月日: 2014-07-02
  • 招待講演
• [図書] Large Area and Flexible Electronics (2015)
  • 著者名/発表者名: Mario Caironi,Yong-Young Noh,Mario Caironi ,Yong-Young Noh,Yong-Hoon Kim ,Sung Kyu Park,Taishi Takenobu,Marcos A. Reyes-Martinez,Nicholas S. Colella, Alejandro L. Briseno,Hongbo Li, Vladimir Lesnyak ,Liberato Manna,Houk Jang, Wonho Lee, Min-Soo Kim,Jong-Hyun Ahn, Won-June Lee and Myung-Han Yoon 他
  • 総ページ数: 558(117-132)
  • 出版者: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA