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機能団の大面積・高秩序・高密度集積化による革新的分子薄膜材料の創製

大面积、高有序、高密度官能团集成创造创新分子薄膜材料

基本信息

批准号：
16J08554
负责人：
清木規矢
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、三脚型トリプチセン薄膜の機能開拓を目的として、二つの研究課題を実施した。研究課題１「ジアセチレンのトポケミカル重合による大面積二次元共役膜の構築と光学特性の解明」では、大面積に高秩序薄膜を形成可能な三脚型トリプチセン誘導体の側鎖として、内部ジアセチレン部位を有するアルキル側鎖を導入した新規誘導体を合成し、薄膜状態での重合反応の検討および、その薄膜の光学特性の解明を目的として研究を開始した。その結果、以前に報告した三脚型トリプチセン誘導体と同様に、新規に合成した三脚型トリプチセンもまた基板上に完全に配向した分子膜を形成することを見出した。さらに、この分子が溶媒分子を層間に取り込み層間距離を伸張することに着目し、溶媒分子の取り込みを駆動力として仕事をする有機配向膜を構築した。この薄膜の膜厚の変化を原子間力顕微鏡の技術を駆使することにより、力学的パラメーターおよび仕事量の算出にも成功した。研究課題２「高性能半導体薄膜の創製へ向けたドメイン境界のない二次元伝導帯の構築」では、三脚型トリプチセン誘導体に半導体ユニットを組み込み、集積化技術により構造秩序性が極めて高い二次元伝導帯を構築し、高性能半導体薄膜の創製を目指した。しかしながら、三脚型トリプチセンの薄膜状態における半導体特性を調査したが、高い半導体特性を達成することはできなかった。ここで、環拡張三脚型トリプチセン誘導体に導入するアルキル側鎖の体積バランスの違いにより、同じ色素部位を有しながら異なる集合構造が形成されることを見出したことをきっかけとして、研究の目的を集合構造と物性の相関を解明に変更した。その結果、同じ色素部位を有しながら異なる集合構造を形成する二つの環拡張三脚型トリプチセン誘導体の薄膜状態における、励起ダイナミクスおよびキャリア伝導性の相関を明らかにした。

This year, we will carry out the research on the function development of tripod thin films. Research Topic 1:"Construction and optical characterization of large-area two-dimensional co-operating films": formation of large-area high-order thin films; lateral locking of tripod-type co-operating inducers; introduction of internal co-operating sites; synthesis of new co-operating inducers; and analysis of co-operating states of thin films. The study of optical properties of thin films begins. As a result, the formation of molecular films on the tripods has been reported. The organic alignment film is constructed by the solvent molecule interlayer selection and the solvent molecule interlayer selection. The film thickness of the film is changed by atomic force microscopy. Research topic 2:"The creation of high-performance semiconductor thin films and the construction of high-performance two-dimensional conduction channels". Investigation of semiconductor characteristics of thin films with three-legged structure In this paper, the author discusses the relationship between the structure and the physical properties of a set of structural materials, and analyzes the relationship between the structure and the physical properties of the set. As a result, the same pigment site has different aggregation structures, and the film state of the ring tripod inductor is formed.