イオンダイナミクス制御による有機メモリスタの開発

利用离子动力学控制开发有机忆阻器

• 批准号: 22KJ0195
• 负责人: 三部 宏平
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0195/
• 关键词: BTBT; アルキルアミド; 有機強誘電体; 有機半導体; メモリスタ; 分子ダイナミクス; 非線形応答; OFET; TCNQ; イオンダイナミクス; クラウンエーテル; 分子性結晶; 分子集合体

本研究はダイナミクスと連動した伝導特性の変調、有機メモリスタの作製を目的として実施した。初年度は導電性TCNQ錯体中のイオンダイナミクス制御およびその電気的特性への効果に関する研究に取り組んだ。19種の単結晶に対し、単結晶構造解析、電気伝導度および誘電率の温度・周波数依存性評価を行うことでイオンダイナミクスと電子・磁気特性の相関を明らかにした。一方メモリ効果発現のためには、材料中のダイナミクスと伝導パスの相関をより強固にする必要がある。本年度は電場に応答し分子集合様式が柔軟に変化する有機半導体の開発から、ダイナミクスと連動した電子伝導特性の変調実現を目指した。アルキルアミド置換π共役系化合物は、アルキル鎖のダイナミクスがアミド基の回転運動を誘起し、その分極方向を電場により反転可能な強誘電体となることが報告されている。有機半導体であるBTBT骨格にアルキルアミド基を導入したR-BTBT-CONHC14H29 (1: R = H, 2: R = C8H17)、R-BTBT-NHCOC14H29 (3: R = H, 4: R = C8H17)を合成し、その構造–物性相関を検討した。結晶構造解析の結果、アルキルアミド置換BTBT誘導体はBTBT骨格が形成する2次元伝導パスとアミド基が形成する1次元水素結合鎖が共存可能であった。2は369 K以上の温度領域でSmE相への転移を示し、SmE相において電場–分極応答(P-E) 曲線に強誘電体に特徴的なヒステリシスを示した。また、413 Kでの蒸着によりバイレイヤー周期の層状配向膜を形成した。この膜をボトムゲート型有機電界効果トランジスタ（OFET）のチャネル層に適用したところ、p型半導体に特徴的な出力特性を示し、飽和領域における移動度は0.021 cm2 V－1 s－1であった。

This study は ダ イ ナ ミ ク ス と correlation し た 伝 guide features の variations, organic メ モ リ ス タ の cropping を purpose と し て be applied し た. In the early year は conductivity TCNQ misprinted の イ オ ン ダ イ ナ ミ ク ス suppression お よ び そ の electrical characteristics of 気 へ の unseen fruit に masato す る research group take り に ん だ. 19 の 単 crystallization に し seaborne, 単 crystalline structure, electric 気 伝 conductance お よ び の temperature induced electricity rate, cycle for dependability assessment 価 を line う こ と で イ オ ン ダ イ ナ ミ ク ス と electronic, magnetic characteristic の 気 masato を Ming ら か に し た. Party メ モ リ unseen fruit 発 is の た め に は, material of の ダ イ ナ ミ ク ス と 伝 guide パ ス の phase masato を よ り strong に す る necessary が あ る. は electric field this year に 応 molecular set others answer し が soft に variations change す る organic semiconductor の open 発 か ら, ダ イ ナ ミ ク ス と correlation し た electronic 伝 guide features の - adjustable be presently を refers し た. ア ル キ ル ア ミ ド replacement PI "は series compounds, ア ル キ ル lock の ダ イ ナ ミ ク ス が ア ミ ド base の back planning movement を induced し, そ の を electric field polarization direction に よ り strong inverse planning may な induced electricity body と な る こ と が report さ れ て い る. Organic semiconductor であるBTBT lattice にア にア キ ア ア ド ド base を introduce <s:1> た r-btbt-conHC14h29 (1: R = H, 2: R = C8H17), r-btbt-NHCOC14h29 (3: R = H, 4:) R = C8H17)を synthesize を, そ を construct &#8211; The relationship between physical properties を検 to discuss た. Crystal structure analytical の results, ア ル キ ル ア ミ ド replacement BTBT inductor は BTBT bone が form す る 2 dimensional 伝 guide パ ス と ア ミ ド formed が す る 1 dimensional water element combination lock が may coexist で あ っ た. In the <s:1> temperature range above 2 <s:1> 369 K, the でSmE phase へ 転 転 shift を indicates the <s:1>, the SmE phase にお て て electric field &#8211; The polarization 応 answer (P-E) curve に the なヒステリシスを indication of the に characteristics of a strong inducer なヒステリシスを た た. Youdaoplaceholder0, 413 Kで で <s:1> vaporized によ <s:1> バ レ レ ヤ ヤ ヤ ヤ また periodic <s:1> layered alignment film を formed た た. こ の membrane を ボ ト ム ゲ ー ト type of electrical and mechanical industry working fruit ト ラ ン ジ ス タ (OFET) の チ ャ ネ ル layer に applicable し た と こ ろ, p-type semiconductor に な output characteristics of 徴 を し, saturation field に お け る mobile は 0.021 cm2 s V - 1-1 で あ っ た.

项目成果

Ferroelectric Semiconductor of Alkylamide-Substituted C8-BTBT-CONHCnH2n+1 (n = 3, 14)

烷基酰胺取代的 C8-BTBT-CONHCnH2n 1 (n = 3, 14) 铁电半导体

• 发表时间: 2021
• 作者: Kohei Sambe;Takashi Takeda;Norihisa Hoshino;Wakana Matsuda;Kanae Tsujita;Shingo Maruyama;Shunsuke Yamamoto;Shu Seki;Yuji Matsumoto;Tomoyuki Akutagawa
• 通讯作者: Tomoyuki Akutagawa

アルキルアミド置換C8-BTBT-CONHCnH2n+1 (n =3, 14)の構造と物性

烷基酰胺取代的C8-BTBT-CONHCnH2n+1 (n =3, 14)的结构和物理性质

• 发表时间: 2021
• 作者: 三部宏平;武田貴志;星野哲久;松田若菜;辻田香奈瑛;丸山伸伍;山本俊介;関修平;松本祐司;芥川智行
• 通讯作者: 芥川智行

アルキルアミド置換R-BTBT-NHCOC14H29 (R = H, C8H17) を用いた強誘電性有機半導体の開発

使用烷基酰胺取代的 R-BTBT-NHCOC14H29 (R = H, C8H17) 开发铁电有机半导体

• 发表时间: 2022
• 作者: 三部宏平;武田貴志;星野哲久;松田若菜;辻田香奈瑛;丸山伸伍;山本俊介;関修平;松本祐司;芥川智行
• 通讯作者: 芥川智行

Dielectric response of 1,1-difluorosumanene caused by an in-plane motion

• DOI: 10.1039/d2qm00134a
• 发表时间: 2022-04-09
• 期刊: MATERIALS CHEMISTRY FRONTIERS
• 影响因子: 7
• 作者: Li, Minghong;Wu, JianYun;Sakurai, Hidehiro
• 通讯作者: Sakurai, Hidehiro

Ion dynamics of Na+(crown ether) supramolecular cations in TCNQ salts

TCNQ盐中Na（冠醚）超分子阳离子的离子动力学

• 发表时间: 2021
• 作者: Kohei sambe;Norihisa Hoshino;Takashi Takeda;Takayoshi Nakamura;Tomoyuki Akutagawa
• 通讯作者: Tomoyuki Akutagawa