化学
2024.08.22
分子サイズのデバイス開発を目指して数ナノメートルの分子導線で高い電気伝導特性を実現! ―ホッピング伝导を高効率化する新しい分子設計―
大阪大学産業科学研究所の家裕隆教授は、大阪大学大学院基礎工学研究科の夛田博一教授、山田亮准教授、黑料网大学院工学研究科の大戸達彦准教授らと共同で、ホッピング伝导※2向上の键となる物理的パラメーター&濒诲辩耻辞;再配列エネルギー※3&谤诲辩耻辞;を调节した分子设计を取り入れた&辫颈;共役分子※4を开発することで、数ナノメートルスケールの分子导线の単分子电気伝导特性を向上させることに成功しました。
本研究成果は、8月12日(月)(日本時間)に、アメリカ化学会誌 『Journal of the American Chemical Society』 (オンライン)に掲載されました。
◆ 均等の间隔でねじれた数ナノメートルスケールの分子导线の开発に成功
◆ 刚直な分子构造を用いることで高い电気伝导を実现
◆ 単分子エレクトロニクス※1や有机薄膜エレクトロニクスの高性能化に期待
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※1 単分子エレクトロニクス
1974年に础惫颈谤补尘と搁补迟苍别谤は、有机単分子に电子素子としての机能を付与することができれば&濒诲辩耻辞;単分子エレクトロニクス&谤诲辩耻辞;が可能になると提唱。単分子エレクトロニクスでは、构造変换が自在に行える有机分子の特徴を活かせることから、ボトムアップのアプローチで素子构筑が可能となる。
※2 ホッピング伝导
局在した电荷が分子内を移动する、电荷注入型の输送机构のこと。热活性型の伝导であるため温度依存が観测される。电気抵抗の距离依存性は直线的になることが特徴。
※3 再配列エネルギー
分子の电子移动に関するエネルギーであり、基底状态の构造と酸化あるいは还元された励起状态の构造とのエネルギー差のこと。一般的に、再配列エネルギーが小さいほど、电子移动が効率的になりやすく、高い电荷移动性が期待できる。
※4 &辫颈;共役分子
ベンゼンやアセチレンなど分子内で&辫颈;电子が连続的に広がり、结合している分子のことを指す。このような分子では、复数の二重结合や叁重结合によって、&辫颈;电子が分子全体にわたって自由に移动できる状态を形成しており、正孔や电子の输送に有利であることからエレクトロニクス応用に适した构造である。
本研究成果は、2024年8月12日(月)(日本時間)にアメリカ化学会誌 『Journal of the American Chemical Society』(オンライン)に掲載されました。
タイトル:“Periodically Twisted Molecular Wires Based on a Fused Unit for Efficient Intramolecular Hopping Transport”
著者名:Ryo Asakawa, Soichi Yokoyama, Ryo Yamada, Seiya Maeda, Tatsuhiko Ohto, Hirokazu Tada, and Yutaka Ie
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