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

基本信息

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

项目摘要

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。

这项研究的目的是与动力学和制造有机记忆器一起调节电导率特性。在第一年，我们研究了导电TCNQ复合物中离子动力学的控制及其对电性能的影响。通过分析单个晶体结构并评估19个单晶的电导率和介电常数的温度和频率依赖性来阐明离子动力学与电子与电子之间的相关性以及磁性。另一方面，为了发展记忆效应，有必要进一步加强材料和传导路径的动力学之间的相关性。今年，我们旨在开发有机半导体，以对电场响应并灵活地改变分子装配方式，并与动态结合使用电子电导率特性的调节。据报道，烷基酰胺取代的π共轭化合物具有铁电，可以诱导酰胺基的旋转运动，并通过电场逆转极化方向。 R-BTBT-CONHC14H29（1：R = H，2：R = C8H17）和R-BTBT-NHCOC14H29（3：R = H，4：R = C8H17），烷基酰胺基团引入了BTBT Backbone，一种有机的半导体，并调查了结构化的结构，并调查了结构化的结构。晶体结构分析的结果是，烷基化取代的BTBT衍生物能够与由BTBT骨架形成的二维传导路径和由酰胺组形成的一维氢键链共存。 2显示了369 K或以上的温度范围内向中小企业相的过渡，以及在中小型企业相中，在电场极化响应（P-E）曲线中铁电的磁滞特征。此外，通过在413 K处蒸发形成了一部带有双层时期的分层对齐膜。该膜应用于底部山面有机田间效应晶体管（OFET）的通道层，并表现出P-Type半导体的特征输出特征，并且饱和区域的移动性为0.02 cm2 cm2 v-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
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

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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

Crystal Structures and Physical Properties of (M+)(Crown Ethers)x(TCNQ)y Salts with M+ = Li+, Na+, K+, Rb+, and Cs+

M = Li、Na、K、Rb 和 Cs 的 (M )(冠醚)x(TCNQ)y 盐的晶体结构和物理性质

DOI：
10.1021/acs.cgd.1c00812
发表时间：
2021
期刊：
Crystal Growth & Design
影响因子：
3.8
作者：
Kohei Sambe;Norihisa Hoshino;Takashi Takeda;Takayoshi Nakamura;Tomoyuki Akutagawa
通讯作者：
Tomoyuki Akutagawa