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2017 年度 実施状況報告書

分子集合体ナノコイルの創成と物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K06028
研究機関東京農工大学

研究代表者

帯刀 陽子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30435763)

研究分担者 西原 禎文  広島大学, 理学研究科, 准教授 (00405341)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード分子性ナノワイヤ / スキャホールド / 電荷移動錯体 / 分子集合体
研究実績の概要

近年、ナノテクノロジー・材料分野は、最重要な研究推進分野と位置づけられている。特異な機能を発現する原子・分子操作および構造の階層化は、ナノテクノロジーにおけるボトムアップアプローチとして有用であることから、分子エレクトロニクスデバイスの開発を可能にする。本提案では、集合状態で導電性を有する分子性電磁ナノコイルの開発を目指す。申請者がこれまでの研究で得た「高導電性分子の設計・合成法」、「1次元ナノ組織体作製法」及び「ナノ物性評価法」を発展させることで動的自己活性化分子性電磁ナノコイルの創成に挑戦する。申請者の「分子設計・有機合成を基盤とした配向性を有する導電性ナノワイヤの研究」は一定の成果をあげており電荷移動錯体からなる分子集合体を再現性良く作製することに成功している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請者がこれまでに行ってきた、分子設計・有機合成を基盤とした配向性を有する導電性ナノワイヤの研究は一定の成果をあげている。これまでの研究で得られたナノワイヤは基板構造が配向性の発現に大きく影響するため、マイカ基板を用いることが必須であり、更にその電気伝導度は半導体程度であることなどの問題点を有していた。そこで、本研究では様々な導電性分子の両端の相互作用を制御することで1次元構造を形成する分子を新規合成し、自己組織能を利用することで直線状や螺旋状のナノワイヤ構造の作製を目指すこととした。このように課題を明確にしていることから、研究はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

ナノデバイスを作成するには、ナノオーダーでの分子集合化に適した環境を整えることが必須となる。そのため、ナノスケールでの物性評価を重点的に進める。導電性AFMを用いた電気物性評価やマイクロスクイドなどを用いた磁気物性評価を予定している。

次年度使用額が生じた理由

分子性ナノワイヤのナノスケールにおける電気磁気物性評価に取り組むのが遅くなってしまったため、物性測定に関する消耗品等を次年度に購入する。1次元ナノコイルは1分子層で形成され、流れる電流量も小さいため、高電圧を印加し且つ極低温での測定することが必要条件となる。本申請で得られるナノコイルの抵抗値は、比較的大きい値を示すと予測されることから誘電率を測定する必要が出てくると考えられる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Self-Assembly and Solid-State Polymerization of Butadiyne Derivatives with Amide and Trialkoxyphenyl Groups2017

    • 著者名/発表者名
      K, Kikuchi, Y. Tatewaki, *S. Okada
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.,

      巻: 90(3), ページ: 298-305

    • DOI

      https://doi.org/10.1246/bcsj.20160347

  • [雑誌論文] “Synthesis and Solid-State Polymerization of a Macrocyclic Compound with Two Butadiyne Units”2017

    • 著者名/発表者名
      K, Kikuchi, Y. Tatewaki, *S. Okada
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 90(4), ページ: 387-394

    • DOI

      :http://doi.org/10.1246/bcsj.20160418

  • [学会発表] Electronic Properties of Molecular Nanowires Composed of Organic Conductors2017

    • 著者名/発表者名
      T. Takei, S. Nishihara, Y. Tatewaki,
    • 学会等名
      The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers,
  • [学会発表] ナノファイバーを利用したスキャホールド材料の創成2017

    • 著者名/発表者名
      岩本健太郎*,帯刀陽子
    • 学会等名
      ナノファイバー学会第8回年次大会
  • [学会発表] self Assemble Structures Composed of Nonplanar π-conjugated Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Takei
    • 学会等名
      JSPS CtC/Leverhulme Trust 6th Joint Workshop, Montreal 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Nanocoils of Conducting Molecules with Chiral Units2017

    • 著者名/発表者名
      Yoko Tatewaki
    • 学会等名
      JSPS CtC/Leverhulme Trust 6th Joint Workshop, Montreal 2017
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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