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2020 年度 研究成果報告書

融解するイオンラジカル分子導体・半導体の開発と中間相・相境界近傍での機能開拓

研究課題

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研究課題/領域番号 19K15517
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

高橋 仁徳  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (90812595)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードイオンラジカル塩 / 分子性半導体・導体 / 超分子 / 相転移 / イオン伝導
研究成果の概要

融解するイオンラジカル塩を得ることを目的に、柔軟な構造の超分子カチオンと電子伝導性を示すアニオンラジカルを組み合わせた塩を作製し、構造と物性を評価した。系統的な物質合成より、N-アルキル化ヘテロ芳香環カチオンと大環状クラウンエーテルからなる超分子カチオンとニッケルジチオレートアニオンを組み合わせることで、塩が融点を示すこと、導入するカチオンを変更することで、融点を制御可能であることが判明した。また固相で半導体電子伝導を示す塩が、融解によって塩の伝導がイオン伝導にスイッチすることを見出した。

自由記述の分野

物性化学・超分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機エレクトロニクス材料は「軽くて柔軟」「構造・物性の高い設計性」「比較的小さな外部刺激による電子伝導の制御性」といった優れた特長を持つため、フレキシブルデバイス、高効率エネルギー変換デバイス、大面積表示素子など、次世代電子デバイスの創製に不可欠なものと認識されている。一方、分子性イオンラジカル塩は、極めて優れた機能性の結晶が見いだされているが、電子デバイスへの応用展開はほとんど試みられていない。イオンラジカル塩が有機溶媒への難溶解性、融点を示さず分解する性質を持つためである。本研究では、イオンラジカル塩を融解させる手法を見出し、電子材料へとつなげる端緒を切り開いた。

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公開日: 2022-01-27  

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