| 研究実績の概要 |
本研究では、細孔への分子吸着により電子状態が段階的・可逆的に変化する多孔性ナノシートを開発する。このようなナノシートにおいては、サイズの定まった細孔がガス・生体分子やイオンなどを認識し、逐次段階的に電子状態が変化する。そのため、電気伝導性やスピン物性を評価することにより、存在する分子の種類・量を精密に把握でき、高選択・高感度極薄センサデバイスとしての利用が期待される。
本研究においては、有機配位子と金属イオンから構成され、物質としての多様性および機能性に優れる配位高分子のナノシートを研究対象としている。とりわけ、トリフェニレン誘導体の一種2,3,6,7,10,11-ヘキサイミノトリフェニレン（HITP）とニッケル二価イオンで構成される配位高分子Ni3(HITP)2の高い電気伝導性に着目した。以降、研究対象とするNi3(HITP)2のナノシートをHITP-Ni-NSと称する。HITP-Ni-NSの合成に際し、気液界面における二次元特異反応場に着眼点を置き、界面反応を用いた手法におけるHITP-Ni-NSの形成過程の解明、合成条件がHITP-Ni-NSの結晶性、配向、サイズなどの形態に与える影響と電気伝導性との相関に関して、実験的評価に基づき、以下の知見を得た。
気液界面反応を利用することで、一軸配向した HITP-Ni-NSの合成に成功した。電気伝導度評価に行った結果、最大導電率0.6 S/cmを示し、トリフェニレン誘導体から成る膜厚100 nm以下の配位高分子ナノシートの中で最も高い値であった。この結果より、配向制御が電気伝導性の向上に寄与することを示した。
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