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2015 年度 実績報告書

表面重合した新規ナノ炭素細線の分子レベル電子計測

公募研究

研究領域π造形科学: 電子と構造のダイナミズム制御による新機能創出
研究課題/領域番号 15H00995
研究機関京都大学

研究代表者

坂口 浩司  京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (30211931)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード表面反応
研究実績の概要

グラフェンナノリボン(GNR)は、“有限幅を持つグラフェン”すなわち一次元量子構造であり、分子幅やエッジ構造に依存した優れた半導体的性質を持つことが理論的に予測され、高性能デバイスとして期待される新物質である。本提案では、我々が開発した2ゾーン型ラジカル重合化学気相成長法を用い、分子設計した原料分子を、高い反応性を持つ気固界面(原料分子ー金属表面)で重合・脱水素縮環することにより、従来困難であったジグザグエッジ型などの新しい構造を持つGNRの合成を目指す。また、走査トンネル顕微鏡を用いた化学構造の可視化・電子状態計測やナノギャップ電極を用いた分子電導計測を目指す。我々が分子設計したZ型前駆体分子を用いると、表面分子変形、ホモキラル重合、高効率分子内縮環反応が表面上を起こり、非常に高い効率でアセン型グラフェンナノリボンを表面合成することが明らかになった。その起源を探索し、Z型分子が表面上で非対称に変形して、立体識別的に表面重合を起こすことがこのような高効率反応の引き金となっていることを明らかにした。

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

我々が分子設計したZ型前駆体分子を用いると、表面分子変形、ホモキラル重合、高効率分子内縮環反応など、従来に無い新しい表面反応を見出すことができた。

今後の研究の推進方策

今年度得られた知見を基にして、非対称構造を持つZ型前駆体分子を設計し、効率の良い表面分子変形を起こすと共に、表面重合や分子内脱水素縮環反応を目指す。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Room Temperature Phosphorescence of Crystalline 1,4-Bis(aroyl)-2,5-dibromobenzenes2016

    • 著者名/発表者名
      M. Shimizu, A. Kimura, H.Sakaguchi
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 3 ページ: 467-473

    • DOI

      10.1002/ejoc.201501382

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-temperature synthesis of titanium oxide/gold nanoparticle composite powders using a combination of the sol-gel process and ultraviolet light irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, T. Akiyama, S. Banya, D. Izumoto, H. Sakaguchi, T. Oku
    • 雑誌名

      Journal of Sol-Gel Science and Technology

      巻: 78(3) ページ: 692-697

    • DOI

      10.1007/s10971-016-3990-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Gold and Silver Nanoparticle in Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene)-Poly(Styrene Sulfonate) layer on2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yagi, T. Akiyama, T. Matsumoto, H. Sakaguchi, T. Oku
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 40(4) ページ: 331-334

    • DOI

      10.14723/tmrsj.40.331

    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of Acene-Type Graphene Nanoribbon by Surface-Induced Homochiral Polymerization2016

    • 著者名/発表者名
      宋 少堂, 中江隆博, 小島崇寛, 坂口浩司
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-26
  • [学会発表] 新規アセン型グラフェンナノリボンを与える表面変型分子の設計と重合・脱水素縮環機2016

    • 著者名/発表者名
      中江隆博, 宋 少堂, 小島崇寛, 坂口浩司
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-25
  • [学会発表] 新規アセン型グラフェンナノリボンを与える表面変型分子の設計と重合・脱水素縮環機2016

    • 著者名/発表者名
      中江隆博, 宋 少堂, 小島崇寛, 坂口浩司
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会 (ATPポスター)
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] Direct Observation of Homochiral Polymerization-Leading Growth of Graphene Nanoribbon on Au(111) Surface2016

    • 著者名/発表者名
      S. Song, T. Nakae, T. Kojima, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      Institute for Chemical Research International Symposium 2016 (ICRIS'16)
    • 発表場所
      Uji campus, Kyoto university(京都府宇治市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Synthesis of Acene-type Graphene Nanoribbon2016

    • 著者名/発表者名
      T. Nakae, S. Song, T. Kojima, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      第50回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-02-21
  • [学会発表] Graphene Nanoribbons Produced by 2-Zoned Chemical Vapor Deposition2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sakaguchi
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu(USA)
    • 年月日
      2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electronic properties of bottom-up synthesized graphene nanoribbons2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakae, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu(USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Edge structure controlled synthesis of graphene nanoribbons2015

    • 著者名/発表者名
      S. Song, T. Nakae, T. Kojima, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu(USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of polycyclic aromatic hydrocarbons by AuCl catalyzed multicyclization: candidates for a rigid π organic molecular junction2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakae, S. Sato, M. Takase, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu(USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規アセン型GNR のボトムアップ表面合成2015

    • 著者名/発表者名
      小島崇寛・中江隆博・宋少堂・矢野真葵・坂口浩司
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2015-09-24
  • [学会発表] Bottom-Up Surface Synthesis of sub-1 nm Graphene Nanoribbons by Radical-polymerized-Chemical Vapor Deposition2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakae, H. Sakaguchi
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectonics( IWMA 2015)
    • 発表場所
      知床グランドホテル 北こぶし(北海道斜里郡)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Twisted π conjugated molecule measured by atomic force microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      K. Iwata, A. Shiotari, T. Nakae, Y. Shinagawa, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Sakaguchi, Y. Sugimoto
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectonics( IWMA 2015)
    • 発表場所
      知床グランドホテル 北こぶし(北海道斜里郡)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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