Structural condition for the metallic conduction in conducting polymers toward device applications

导电聚合物在器件应用中的金属导电的结构条件

• 批准号: 21K04865
• 负责人: 伊東 裕
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04865/
• 关键词: 電解質ドーピング; 導電性高分子; 金属的伝導; 熱電特性; 主鎖配向; 熱電素子; 電解質ゲート; 薄膜構造

１．PBTTTの主鎖配向効果：主鎖配向により変化させた薄膜構造と電気伝導・熱電特性の関係を電解質ドーピング法により調べた。前年度までの研究の結果、フローコート法により二色比10を示す主鎖配向膜の作製に成功し、主鎖方向で2倍熱電変換効率が向上した。一方主鎖に垂直方向では、ゼーベック係数の電気伝導度依存性が、金属転移においてべき数が変化するべき乗則から、logσ型に変化し、主鎖に垂直方向では金属的伝導出現による変化がみられなくなることを見出した。この理由を探るべく、電気伝導度の温度依存性を調べたが、絶対値は3倍程度になるものの温度依存性の変化は見られなかった。今年度は、加えてゼーベック係数の温度依存性を調べた。電気伝導が絶縁体的から金属的になるにつれ、金属に特徴的な温度に比例する振る舞いへの変化を観測した。しかし、主鎖配向に起因した温度依存性の異方的振る舞いは今のところみられていない。２．PBTTT以外の高分子での金属的伝導の探索：PDPP-TTでは、結晶領域境界でのタイ分子による接続が期待され、また研究協力者の田中らによる電子スピン共鳴測定により、スピンコート膜でキャリア非局在化の兆候がとらえられていたが、これまでマクロな電気伝導度には金属的兆候が現れていなかった。これに対し、バーコート法を用い主鎖配向膜を作製し、二色比３程度のPDPP-TT配向膜作製に成功した。しかしこの配向膜にも金属的な電気伝導は見られなかった。その他、PQT-12についても電気伝導度の向上が見られず、また金属的な兆候も今のところみられていない。３．低分子錯体における金属絶縁体転移の探索：高分子以外の物質への電解質ドーピング法の適応範囲を広げるべく、BEDT-TTF低分子錯体結晶に対する研究を始めた。今年度は、電解質ドーピング法適応の前段階として、歪印加による金属絶縁体転移の探索を行った。

1. PBTTT の master lock to match to the unseen fruit: master lock to match to the に よ り variations change さ せ た membrane structure と electric 気 伝 guide, thermoelectric properties の masato is を electrolyte ド ー ピ ン グ method に よ り adjustable べ た. Before annual ま で の の research results, フ ロ ー コ ー ト method に よ り two color than 10 を shown す master lock to match to the membrane の に し success, the main direction of lock で thermoelectric 2 times - in sharper rate が upward し た. A master lock に vertical で は, ゼ ー ベ ッ ク coefficient の electric 気 伝 conductance dependency が, metal planning move に お い て べ き number が variations change す る べ き 乗 is か ら, log sigma に - し, main lock に vertical で は metal 伝 guide appears に よ る variations change が み ら れ な く な る こ と を shows し た. こ の reason を agent る べ く, electricity 気 伝 conductance の temperature dependence を べ た が, degree of unique numerical は 3 times the seaborne に な る も の の temperature dependency の variations change は see ら れ な か っ た. This year, えてゼ, えてゼ ベッ, ベッ, <s:1>, temperature dependence を and べた will be added. Electric 気 伝 が never try body of か ら metal に な る に つ れ, metal に 徴 な temperature に proportion す る vibration る dance い へ の variations change を 観 measuring し た. <s:1> に, main locking direction に, cause た, temperature dependence <s:1>, vibration of different sides る dance,,, present と と, ろみられて, な, な. 2. Exploration of 伝 conductive electrodes of <s:1> polymer で <s:1> metal other than PBTTT: PDPP - TT で は, crystal boundary で の タ イ molecular に よ る meet 続 が expect さ れ, ま た study together is の tanaka ら に よ る electronic ス ピ ン resonance determination に よ り, ス ピ ン コ ー ト membrane で キ ャ リ ア bureau in turn の trillion hou が と ら え ら れ て い た が, こ れ ま で マ ク ロ な electric 気 伝 conductance に は metal signs of hou が now れ て い な か っ た. こ れ に し, seaborne バ ー コ ー を ト method with い master lock to match to the membrane を し, two color than 3 degree の PDPP - match to the film as the TT system に success し た. The な electrical conductance 伝 of the な of the に of the に of the に of the られな of the った of the られな of the った of the った of the られな of the った. そ の, PQT - 12 に つ い て も electric 気 伝 conductance の が see upward ら れ ず, ま た metal な trillion hou も today の と こ ろ み ら れ て い な い. 3 Low molecular misprinted に お け る metal never try body move planning の exploration: outside の polymer material へ の electrolyte ド ー ピ ン の グ method optimum 応 van 囲 を hiroo げ る べ く crystallization, BEDT - the vera.ttf low molecular misprinted に す seaborne る research beginning を め た. Our は, electrolyte ド ー ピ ン グ method optimum 応 の earlier order と し て, slanting Inca に よ る metal never try body line planning move の explore を っ た.

项目成果

Electrical Conduction Mechanism of Quasi-One-Dimensional Halogen-Bridged Metal Complex Heterojunction

准一维卤桥金属配合物异质结的导电机制

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Ishiguro;H. Ito;T. Takenobu;M. Wakizaka;M. Yamashita
• 通讯作者: M. Yamashita

The effect of side chain density on structure and thermoelectric properties of doped polythiophene films

侧链密度对掺杂聚噻吩薄膜结构和热电性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Shun-ichiro Ito;Kaito Kanahashi;Hisaaki Tanaka;Hiroshi Ito;Hiromichi Ohta and Taishi Takenobu
• 通讯作者: Hiromichi Ohta and Taishi Takenobu

フレキシブル基板上に一軸配向した導電性高分子PBTTT薄膜の伝導物性

柔性基板上单轴取向导电聚合物PBTTT薄膜的导电性能

• 发表时间: 2021
• 作者: 森山 智貴;伊東 裕;竹延 大志
• 通讯作者: 竹延 大志

フレキシブル熱電デバイスの現状と展望

柔性热电器件的现状与展望

• 发表时间: 2021
• 期刊: 応用物理
• 作者: 伊東 裕;田中 久暁;竹延 大志
• 通讯作者: 竹延 大志

有機スピン液体候補物質に対する圧力下電場誘起相転移

有机自旋液体候选物在压力下电场诱导相变

• 发表时间: 2021
• 作者: 小澤 雪斗;宮武 佑多;沖村 邦雄;中西 俊博;伊東 裕
• 通讯作者: 伊東 裕