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2020 年度 実績報告書

発動分子を用いた1次元分子集合体の創成と機能開拓

公募研究

研究領域発動分子科学:エネルギー変換が拓く自律的機能の設計
研究課題/領域番号 19H05383
研究機関東京農工大学

研究代表者

帯刀 陽子  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30435763)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード分子性ナノコイル / 起電力 / 電磁コイル / 伝導性 / 分子集合体
研究実績の概要

本研究では、集合状態で高導電性を発現する分子性導体を用い、導電性ナノコイルの開発を行った。更に、得られたナノコイルの磁気・電気物性を解明し、新規機能性材料の開拓を目指した。申請者がこれまでに研究してきた高導電性分子の設計および基板界面制御法を発展させることで、自己活性化分子性電磁ナノコイルを作成した。
1新規有機導電性分子の合成と分子性電磁ナノコイルの構築
高導電性を示すことで知られている様々な有機導電性分子の両末端に、「かさ高いキラル分子」と「水素結合部位」を付与することで新規分子性導体を合成した。これらの誘導体を自己組織化させることで1次元組織体を作製し、更に螺旋構造へと変形させることでナノコイルを開発した。更に、アクセプター分子と混合することで伝導性を付与し、構造変化に伴う電気・磁気特性の相関を明らかにした。
2分子性電磁ナノコイルの電気・磁気物性評価
具体的なナノシステムの作製を視野に入れた時、ナノコイル電気・磁気物性を明らかにする必要がある。1で作製したナノコイルの電気伝導度をバルク状態で評価した。この時の伝導度は半導体的な挙動であった。また、ナノコイルは電磁コイルとして機能することから、オシロスコープを用いて誘導起電力を評価した。
本研究で提案した「集合状態で導電性を示す発動分子を用いた分子性電磁ナノコイル」は、外場の影響により機械的な動きを介し、自らエネルギーを放出できる外部刺激反応型発動システムであり、分子エレクトロニクス分野をリードする新規ナノデバイスになる。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] The university of Edinburgh(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      The university of Edinburgh
  • [雑誌論文] Synthesis and Solid-State Polymerization of 5-(Pyren-1-yl)penta-2,4-diyn-1-ol Derivatives with an N-Phenylurethane or N-Benzylurethane Group2020

    • 著者名/発表者名
      Oshimizu, S ; Takeshi, S ; Sato, T ; Yamakado, R; Tatewaki, Y ; Okada, S
    • 雑誌名

      CRYSTAL GROWTH & DESIGN

      巻: 20 ページ: 6356-6365

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.0c00438

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gas-Dependent Reversible Structural and Magnetic Transformation between Two Ladder Compounds2020

    • 著者名/発表者名
      Manabe, J ; Nishida, K ; Zhang, X ; Nakano, Y; Fujibayashi, M ; Cosquer, G ; Inoue, K ; Shimono, S ; Ishibashi, H; Kubota, Y ; Shiga, M ; Tsunashima, R ; Tatewaki, Y ; Nishihara, S
    • 雑誌名

      CRYSTALS

      巻: 10 ページ: 841

    • DOI

      10.3390/cryst10090841

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-dimensional molecular nano-branched structures of tetrathiafulvalene derivative with crown ether.”2020

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, T. Takei, S. Nishihara, S. Okada, T. Akutagawa, T. Nakamura and Y. Tatewaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 59 ページ: SDDA10

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab5914

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Electromagnetic properties and structures of molecular nanocoils composed of organic charge transfer complexes.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoko Tatewaki, Sadafumi Nishihara, Akutagawa Tomoyuki and Takayoshi Nakamura
    • 学会等名
      11 th International Workshop on N anostructures & Nanoelectronics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キラル側鎖を有するTTF誘導体を用いた分子性ナノコイルスキャホールドの作成と細胞培養2021

    • 著者名/発表者名
      西村 珠姫・菅野 由佳・西原 禎文・芥川 智行・中村 貴義・帯刀 陽子
    • 学会等名
      日本化学会
  • [学会発表] 導電性を有する1次元組織体作成へ向けた新規TTF誘導体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      大石 博久・木村 雄登・西原 禎文・芥川 智行・中村 貴義・帯刀 陽子
    • 学会等名
      日本化学会
  • [学会発表] ジアセチレン結合を含むドナー型、アクセプター型分子の合成2021

    • 著者名/発表者名
      新井 了子・齊藤 和樹・西原 禎文・帯刀 陽子
    • 学会等名
      日本化学会

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公開日: 2021-12-27  

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