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2020 年度 研究成果報告書

有機高分子材料のスマート電気物性設計法の考案

研究課題

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研究課題/領域番号 18K18848
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

熊田 亜紀子  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20313009)

研究分担者 佐藤 正寛  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (40805769)
三宅 弘晃  東京都市大学, 理工学部, 教授 (60421864)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード第一原理計算 / 分子動力学計算 / 電荷移動度 / ポリマー / tim-of-flight / マルチスケール計算
研究成果の概要

本研究では第一原理計算を基本とした多階層計算方法を開発し、これを高分子絶縁材料に適用し、高分子材料中の電荷移動の特徴を明らかにすることができた。計算結果はポリマーの場合、多様な指針に基づき、電荷移動特性を制御できることを示唆した。さらに、多階層計算によって実験的に得られるマクロな電流波形をもとめる方法を開発した。また、電荷移動度を実験的に得るための絶縁材料用のTOF測定装置を構築した。その結果、計算と実験双方において分散性のある電流波形が得られ、さらにはその電荷移動度は良好に一致した。

自由記述の分野

電気電子工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本計算結果によってポリマーの電荷移動特性とポリマーのモルフォロジーの関係などポリマー物理とくにポリマーの多階層性あるいは、分子鎖内および分子鎖間のミクロな電荷移動とマクロな電荷輸送特性の関係を明らかにした点において学術的に意義深い。また、実験と計算結果が比較可能なことを示すことができ、これらは、高分子材料における電荷移動特性の制御や予測に使える強力な解析方法となる。

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公開日: 2022-01-27  

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