磁場による導電性有機薄膜の配向制御と分子設計

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12640551
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 吉本 則之 岩手大学, 工学部, 助教授 (80250637)
• 研究分担者: 吉澤 正人 岩手大学, 工学部, 教授 (30220619) ; 小川 智 岩手大学, 工学部, 助教授 (70224102)
• キーワード: 有機薄膜 / 配向制御 / 磁場配向 / 導電性有機物 / 分子設計 / 分子デバイス

研究概要

有機薄膜を用いた電子・光素子開発に関する研究は近年急速に進展しており、実用的な分子電子デバイス実現への期待が高まっている。分子デバイス開発にあたっては、有機分子の精密な配向・配列制御技術の確立が望まれており、磁場等を用いた有機薄膜の面内配向制御と薄膜面内の配向評価技術を確立することが重要である。本研究では、真空蒸着膜を強磁場中、無磁場中でそれぞれ作製し、膜の配向、構造をAFM,X線回折で評価するとともに、磁気異方性ユニットを組み込んだドナー分子の分子設計、合成を行った。
種々の機能性有機分子の蒸着膜を5Tの超伝導マグネット中で作製した結果、pryleneやP-sexiphenyl等のベンゼン環有する物質において顕著なモルフォロジーの変化や、配向の変化が認められた。また、面内配向評価技術の確立に関しては、BEDT-TTF,TTF-TCNQ,ステアリン酸、prylene、p-sexiphenylのNaC1(O01),KCl(001)KBr(001)基板上のエピタキシャル方位関係をX線回折により決定することに成功した。一方、分子設計、合成に関しては、磁場配向に必須の磁気異方性ユニットとなるベンゼン環等の芳香環を組み込んだ、DB-TTF,TET-DB-TTF,TIP-DB-TTFの分子設計を行い、その高効率合成法を確立した。また、基本性能として、すでにその性能が認知されているBEDT-TTFと比較し、今回新規に合成した磁気異方性ユニットを組み込んだTTF誘導体の性能に遜色がないことがわかった。また、長鎖アルキル基を介して末端チオール変成も完了し、液中自己組織化により形成した単分子膜が十分なドナー性能を持つこと、磁場中で配向を変化させることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] J.B Shim, NYoshimoto, D.H.Yoon: "Surface and structure characteristics of ZnO co-doped LiNbO3 : Er thin films grown by liquid phase epitaxy"J. Cryst. Growth. 235. 640-642 (2002)
• [文献書誌] M.Chikamatu, N.Yoshimoto et al.: "Out-of-plane and In-plane structures of the Cast Films of Long Alkyl Chane-Linked C60 via Phenyl Ring"API conf. proc. 590. 455-458 (2001)
• [文献書誌] N.Sato, M.Kawachi, K, Noto, N.Yashimoto, M.Yoshizawa: "Effect of particle size reduction on creack formation in electrophoretically deposited YBCO film"Physica C. 357-360. 1010-1022 (2001)
• [文献書誌] 鈴木一孝, 森邦夫, 平原英俊, 吉本則之: "真空蒸着法における 6-ジブチルアミノ-135-トリアジン-24-ジチオールの成膜機能に及ぼす金属の影響"高分子論文集. 58巻9号. 435-441 (2001)
• [文献書誌] J.B.Shim, N.Yoshimoto, M.Yoshizawa, D.H.Yoon: "Structual Characteristic of Er Doped LNbO3 Thin Films Grown by the Liquid Phase Epitaxy Method"Cryst. Res. Technol. 36. 1209-1204 (2001)
• [文献書誌] Satoshi Ogawa, et al.: "Synthesis, Structure, and One-electron Redox Reactions of 4,7-Disubstituted Benzotrichalcogenoles Containing Sulfur and/or Selenium Atoms"J. Organomet. Chem. 611. 136-145 (2000)