計画研究
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。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29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、平成28年度と同様に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加え、電解質を用いた高密度キャリ蓄積・高強度電場による機能創出、高輝度発光素子に挑戦した。引き続き、計画半８グループに加え、公募班８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継続して行った。特に、様々な発光性分子や高分子の提供を受け、電気化学発光セルの高機能化を実現した。並行して、高分子材料の金属転移やゼーベック効果の観測と制御に挑戦し、単なる高性能化だけではなく背景の物理の理解やESRと磁気抵抗測定を駆使した現象の解明に成功した。これらの材料は変形が容易であり、動的変調をトリガーとする新たな機能を『造形』する準備が整ったといえる。以上のように、これまでの基礎物性およびintrinsic-π機能の実現と電解質を用いた機能性素子作製に成功だけでなく、動的変調をトリガーとする新たな機能の『造形』につながる研究を推進した。
1: 当初の計画以上に進展している
平成29年度は、計画班８グループ・公募班７グループより試料提供を受け、結果として10本以上の研究論文・解説が採択された。内、領域内での共同研究論文・解説は5本であり、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。これらは、パイ電子材料の枠組みを超え、昨年度から他研究領域である原子層科学との領域間共同研究にも発展しており、当初の予想を上回る発展をしている。電解質を用いた素子作製も予想以上に進展しており、研究提案時に想定していた研究項目のほとんどが達成されている。特に、昨年度から開始した他の新学術領域研究（特に原子層科学）との領域間共同研究も、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。また、昨年度から外場による変調を前倒しで着手している。具体的には熱による変調（熱電変換素子）、電場による変調（Stark効果）、変形による変調（圧力効果）などに着手し、特に熱による変調では高分子にユニークな現象を発見するなど予想以上の成果があがっており、これらを総合的に評価すると当初の計画以上に進んでいるといえる。
平成30年度は、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、昨年度から新たに加わった公募班との共同研究を本格化させる。平成27年度より開始した電解質を用いた機能性素子を更に推進させる。加えて、平成27年度より着手している柔軟性・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）による物性変調も、平成28年度中に技術的基盤がほぼ確立され、平成29年度中には様々な材料への適用を進めた。今年度は、これら蓄積された知見から、機能創出を可能とする新たなパイ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。
すべて 2018 2017
すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 18件、 招待講演 7件)
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