光を用いた強誘電体から半導体への制御

利用光控制铁电体到半导体

• 批准号: 16J03265
• 负责人: 姉帯 勇人
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03265/
• 关键词: 強誘電体; ヘリセン; ２次元水素結合; キラリティー; 強誘電性; 超分子; 水素結合; ピレン; 液晶; 非平面π電子; 発光特性; 円偏光発光

本年度は昨年度報告したラセミ体のヘリセンにアルキルアミド基を導入したRac-1の優れた強誘電性発現のメカニズムを考察する目的から、P体のヘリセンにテトラデシルアミドを導入した(P)-1、ラセミ体とP体のヘリセンにテトラデシルエステル基を導入したRac-2と(P)-2、ラセミ体のヘリセンにプロピルアミド基を導入したRac-3を新規に合成し、これらの構造を比較する事で、強誘電性発現のメカニズムを調査した。4分子の相転移挙動を調べたところ、分子Rac-1, (P)-1, Rac-2, (P)-2の融点は、それぞれ424, 411, 336, 324 Kであり、アミド体の方がエステル体よりも約100 K融点が上昇していた。これは、アルキルアミド基間の分子間水素結合が有効に働き、新たな秩序を発生させた結果と考えられる。更に、POM観察から、Rac-1のみが330～420 Kの温度域で中間相を示し、この液晶相が２次元の水素結合ネットワークを介したバイレイヤー構造である事がPXRD測定から明らかになった。次に、P-E測定による強誘電性評価を行った所、Rac-1は強誘電体に特徴的なヒステリシスループを示したのに対し、残りの化合物は強誘電性を示さなかった。また、Rac-1の残留分極値は非常に大きく、アルキルアミド基置換ピレン誘導体で見られた残留分極値よりも約10倍大きな値であった。これは、Rac-1が①水素結合密度が高い、バイレイヤー構造を形成している②二次元水素結合ネットワークを構築しているため、全てのアミド基が協奏的に回転可能である③永久双極子をもつヘリセン部位自身が運動している事が原因であると考えられる。二次元水素結合ネットワークを有する有機強誘電体は、有機強誘電体メモリの創製に関して有利と考えられ、新たな可能性を開拓した。

This year's annual report on the introduction of Rac-1 and Rac-2 for the purpose of investigating the occurrence of high conductivity in the body, the introduction of Rac-1 and Rac-2 for the purpose of investigating the occurrence of high conductivity in the body, the introduction of Rac-1 and Rac-2 for the purpose of investigating the occurrence of high conductivity in the body, and the introduction of Rac-1 and Rac-2 for the purpose of investigating the occurrence of high conductivity in the body. Rac-3 was introduced into the structure of the polymer to investigate the synthesis, structure comparison, and electroconductivity. The melting points of the molecules Rac-1, (P)-1, Rac-2, (P)-2 are 424, 411, 336, 324 K, and the melting points of the molecules Rac-1,(P)-1, Rac-2,(P)-2 are about 100 K. The intermolecular water binding between the two groups has a positive effect and a negative effect on the development of new order. In addition, POM observation, Rac-1 temperature range of 330~420 K, mesophase, liquid crystal phase, two-dimensional water element combination, structure, PXRD measurement, light and light. P-E determination of the strong conductivity of the Rac-1 and the strong conductivity of the compound The residual polarization value of Rac-1 is very large, and the residual polarization value of Rac-1 is about 10 times larger. Rac-1: ① High binding density of water element, formation of structure; ② Secondary binding density of water element, formation of structure; ③ Permanent dipole, formation of movement of the site itself. The organic ferroelectric polymer has been found to be beneficial to the development of new organic ferroelectric polymers.

项目成果

Control in Ferroelectricity and Optical Properties of Supramolecular Structures of Alkylamide-substituted Pyrene Derivatives

烷基酰胺取代芘衍生物超分子结构的铁电性和光学性质的控制

• 发表时间: 2017
• 作者: Hayato Anetai;Takashi Takeda;Norihisa Hoshino;Tomoyuki Akutagawa
• 通讯作者: Tomoyuki Akutagawa

非平面性アルキルアミド置換ヘリセン誘導体の強誘電性評価

非平面烷基酰胺取代的螺烯衍生物的铁电性评估

• 发表时间: 2017
• 作者: 姉帯 勇人;武田 貴志;星野 哲久;小林 東史;斎藤 望;重野 真徳;山口 雅彦;芥川 智行
• 通讯作者: 芥川 智行

キラルなアルキルアミド基を導入したピレンの分子集合構造と誘電物性

引入手性烷基酰胺基团的芘分子组装结构及介电性能

• 发表时间: 2016
• 作者: 姉帯 勇人;武田 貴志;星野 哲久;芥川 智行
• 通讯作者: 芥川 智行

Ferroelectricity and Fluorescence Properties of Pyrene Derivative with Alkylamide Chains

烷基酰胺链芘衍生物的铁电性和荧光性质

• 发表时间: 2016
• 作者: Hayato Anetai;Takashi Takeda;Norihisa Hoshino;Tomoyuki Akutagawa
• 通讯作者: Tomoyuki Akutagawa

Ferroelectric Non π-planar Helicene Derivatives bearing Alkylamide-Chains

铁电非 π 平面螺旋烯衍生物轴承烷基酰胺链

• 发表时间: 2018
• 作者: Hayato Anetai;Takashi Takeda;Norihisa Hoshino;Higashi Kobayashi;Nozomi Saito;Masanori Shigeno;Masahiko Yamaguchi;Tomoyuki Akutagawa
• 通讯作者: Tomoyuki Akutagawa