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2011 年度 実績報告書

ヘテロ接合型有機単結晶の創成と電子機能開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21550130
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

今久保 達郎  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (60291332)

キーワード有機導体 / 分子性固体 / 超分子化学 / 結晶成長 / 半導体物性
研究概要

前年度までに得られた成果をもとに、結晶溶媒の違いによる組成の変化と、それを利用したヘテロ接合型有機単結晶の育成を中心に研究を推進した。含ヨウ素ドナー分子DIP(=diiodo(pyrazino)tetrathiafulvalene)を用いた六方晶系の超分子有機伝導体(DIP)3(PF6)x(solvent)yの中でも、特に結晶溶媒として酢酸エチルを用いた系では、大型の六角板状結晶を得ることが出来る。そこで、この六角板状結晶を基盤として用いたヘテロ接合型有機単結晶の育成を様々な条件下で行い、特に別の結晶溶媒を含むDIP系を用いた場合に良質のヘテロ接合型有機単結晶の育成に成功した。また、DIPのセレン誘導体であるDIPSeの系では、含水THF中での加熱環流により中性のドナー分子が効率よく回収できる特異なリサイクル性を有することがわかっている。そこで、本研究で用いているDIPにおいても同様のリサイクル性の有無を検討したところ、THFよりも安価で安全な溶媒であるアセトン中において、ほぼ定量的に原料の中性ドナー分子を回収できることを見い出した。更に、X線結晶構造解析の結果をもとに、結晶溶媒と対アニオンが異なるチャンネル空孔に包接されている(DIP)3(PF6)x(acetone)yの単結晶からの結晶溶媒の選択的な引き抜きを試みたところ、加熱温度と速度をコントロールすることにより、段階的にアセトンが脱離する様子を熱重量分析により捉えることに成功した。以上の成果は国際的にも注目を集め、論文が掲載された英国化学会の学術誌CrystEngCommの表紙イラスト(outside front cover)に採用された。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Solvent dependence of crystal morphology, donor/anion ratio and electrical conductivity in a series of hexagonal supramolecular organic conductors based on diiodo(pyrazino)tetrathiafulvalene (DIP)2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Imakubo and Ryosuke Murayama
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 15 ページ: 3072-3075

    • DOI

      10.1039/C2CE26739J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-Flop Switching and Memory in a Molecular Conductor2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Maesato, Tomohito Kawashima, Yoshitomo Furushima, Gunzi Saito, Hiroshi Kitagawa, Takashi Shirahata, Megumi Kibune, Tatsuro Imakubo
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 17452-17455

    • DOI

      DOI:10.1021/ja308471u

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional superconductivity in the layered organic superconductor kH-(DMEDO-TSeF)2[Au(CN)4](THF) with thick dielectric insulating layers2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Kawamoto, Takehiko Mori, Yamaguchi Takahide, Taichi Terashima, Shinya Uji Takashi Shirahata, and Tatsuro Imakubo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 85 ページ: 014504-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.85.014504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interlayer Charge Disproportionation in the Layered Organic Superconductor kH-(DMEDO-TSeF)2[Au(CN)4](THF) with Polar Dielectric Insulating Layers2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Kawamoto, Takehiko Mori, David Graf, James S. Brooks, Yamaguchi Takahide, Shinya Uji, Takashi Shirahata and Tatsuro Imakubo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 109 ページ: 147005-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.109.147005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Metal-Insulator-Metal Junction with Metallic Conductive Langmuir-Blodgett Films2011

    • 著者名/発表者名
      Kengo Mochizuki, Hitoshi Ohnuki, Keiichi Ikegami, Tatsuro Imakubo, Mitsuru Izumi
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 14 ページ: 134-138

    • DOI

      DOI:10.1016/j.phpro.2011.05.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Dimensional Superconducting Properties of the Organic Superconductor kL-(DMEDO-TSeF)2[Au(CN)4](THF) with Domain Structures2011

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Kawamoto, Takehiko Mori, Takashi Shirahata, Tatsuro Imakubo
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 80 ページ: 054706-1-4

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.054706

    • 査読あり
  • [学会発表] 三成分系有機伝導体(DIP)3(PF6)x(solvent)yの熱反応性

    • 著者名/発表者名
      陳天培、村山遼弐、今久保達郎
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
  • [学会発表] エチレンジオキシ基を有するTSeF誘導体を用いた有機伝導体の合成と性質

    • 著者名/発表者名
      志賀優多、村山遼弐、眞保和希、今久保達郎
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
  • [学会発表] フルオロメチル基を有するTTF誘導体の合成と性質

    • 著者名/発表者名
      門田将吾、志賀優多、今久保達郎
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
  • [学会発表] DIETSe系新規有機伝導体の合成と性質

    • 著者名/発表者名
      小林三晃、斉藤有哉、今久保達郎
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学(神奈川県)
  • [学会発表] 金属的導電性LB膜を用いたソフトな電極形成技術の開発II

    • 著者名/発表者名
      望月健吾, 和泉充, 津谷大樹,今久保達郎,大貫等
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
  • [学会発表] Spin-charge coupling in a series of (DIETSe)2FeX4

    • 著者名/発表者名
      M. Maesato, G. Kawaguchi, T. Imakubo, H. Kitagawa, G. Saito
    • 学会等名
      9th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets (ISCOM 2011)
    • 発表場所
      Gniezno(Poland)
  • [図書] ヨウ素化合物の機能と応用展開、第6章1.ヨウ素と有機伝導体(分担執筆)2011

    • 著者名/発表者名
      今久保達郎、白旗崇、水津理恵
    • 総ページ数
      193-206
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2014-07-24  

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