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分子凝集層による電子・イオン伝導チャネルの形成と制御

通过分子内聚层形成和控制电子/离子传导通道

基本信息

批准号：
17041003
负责人：
半那純一
金额：
$ 3.71万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1.イオン伝導の支配因子の解明とその制御前年度の研究では液晶物質における内因的な伝導チャネルの形成について多くの知見を得たが、今年度は、イオン伝導の特質について検討を加えた。円盤状および棒状液晶物質として、Triphenylene誘導体および2-Phenylnaphthalene、Terthiophene誘導体をモデル系として、分子配向の秩序性とイオン伝導特性について検討した結果、電子伝導とは異なり、移動度は分子配向の秩序性にほとんど依存性せずほぼ一定であることから、イオン伝導のチャネルとなる炭化水素鎖の凝集部の粘性が分子配向の違いによって、イオン輸送を律速するほどの大きな違いがないことが明らかとなった。さらに、円盤状、および、棒状液晶に限らず、結晶相では光電流測定のS/Nの限界内においてイオン伝導は観測されず、これらの結果から、(1)液晶凝集相における電子伝導とイオン伝導の共存は中間相(Mesophase)特有のものと考えられること、(2)イオン伝導による電荷輸送は液晶相の分子配向秩序の依存性は小さく、したがって、伝導度は主にイオン濃度によって決定されるものと結論される。2.電極表面のSAM修飾による電極/液晶界面の電気特性の効果電極材料の仕事関数と液晶物質の伝導準位との違いによらない電荷注入特性の制御の可能性を探るため、SAM(Benzenethiol誘導体)による電極表面の修飾を行い、その電流-電圧特性とその温度依存性から電荷注入特性の評価を行い、修飾電極を用いた場合の電流-電圧特性は非修飾のAu電極を用いた場合と同様に基本的にSchottky型の特性を示し、いずれのSAM膜を用いた場合も非修飾のAu電極に比べて、大幅に電荷注入特性の向上と閾電圧の低電界側へのシフトを観測した。分極性の物質を用いて電極表面を化学修飾した場合は、ホールの注入障壁を低減する効果は電子受容性の強いp-Nitrothiophenolで修飾したAu電極の方が大きいものと考えられるが、ホール注入はむしろp-Methylthiophenolで修飾したAu電極の方がホール注入が増大した。この結果から、SAMによる電極の化学修飾によって認められた大幅な電荷注入の促進効果は電極表面への双極子の集積による金属電極の真空準位のシフトによるものでなく、AuからSAMのHOMO準位を介したホール注入の促進が起きているものと結論した。

1. The analysis of the dominant factors of the transmission and the control of the previous year's research on the formation of liquid crystal substances, the internal causes of the transmission and the formation of multiple knowledge, the current year's reverse, the characteristics of the transmission and the increase of the transmission. Disc-like and rod-like liquid crystal substances, Triphenylene inducers, 2-Phenylphthalene, Terthiophene inducers, molecular alignment order, conductivity characteristics, electron conductivity, mobility, molecular alignment order, dependence, etc. The viscosity of the aggregation part of the carbonized water lock and the molecular alignment are different. (1) Liquid crystal aggregation phase, electron conduction, blue shift, intermediate phase, and intermediate phase.(2) The dependence of the molecular alignment order of the liquid crystal phase on the conductivity is small, and the concentration of the charge transport is small. 2. SAM Modification of Electrode Surface and Effect of Electrical Properties on Electrode/Liquid Crystal Interface (Benzenethiol inducer) electrode surface modification, current-voltage characteristics, temperature dependence, evaluation of charge injection characteristics, modified electrode application, current-voltage characteristics, unmodified Au electrode application, basic Schottky type characteristics, SAM application, unmodified Au electrode application Large charge injection characteristics are measured at high threshold voltage and low threshold voltage. The electrode surface is chemically modified with polar substances, and the injection barrier is reduced, resulting in a strong electron receptivity and p-nitrophenol modification. The results show that the chemical modification of SAM electrode can promote the injection of large amount of charge, and the accumulation of bipolar on electrode surface can promote the injection of HOMO level of SAM electrode.