マトリクク中に孤立した生体高分子単一分子鎖の伝導特性評価

基质中分离的生物聚合物单分子链的导电性能评估

基本信息

批准号：
03F03307
负责人：
田川精一
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では量子ビームの誘起する物理化学反応とそのダイナミクスを応用し、孤立したナノ構造体の電子伝導特性を評価する技術の開発を行った。時間分解分光法(TAS法)と時間分解マイクロ波吸収伝導度測定法(TRMC法)の複合利用による伝導特性評価法は、従来ほとんどのナノ構造体の直接観察・評価法として用いられてきた、電子・プローブ顕微鏡とその拡張技術とは完全に異なる物性(特にキャリア移動度)評価法であり、従来の手法で常に問題となってきた固体内・界面相互作用等の影響を解決する強力な手法となる。かかる見地から、本研究では凝縮相中に孤立して存在するナノ構造体の過渡状態、特にその伝導特性を反映する1〜複数電子酸化或いは還元状態を、光・放射線化学反応を応用して創り出し、高速過渡分光法と時間分解マイクロ波吸収伝導度測定法を用いた、生成過渡種の電気伝導度評価の2手法を組み合わせることにより、σ・π共役高分子及びカーボンナノチューブ・DNA複合体などの電子・正孔伝導特性の評価を行った。これら高分子・ナノ構造材料の構造体内電荷移動特性は、バルク固体内のそれに比較し10〜10^3程度高い値を示し、これら材料の電荷輸送材料としての高いポテンシャルが示された。特に様々な共役高分子材料系において、TRMC法を用いて単一分子鎖の伝導特性評価を行った場合と、それぞれのバルク移動特性を評価した場合の比較において、ポリシラン・ポリフルオレンなど特定の材料系において特に高いポテンシャルを有する可能性が示唆された。

在这项研究中，我们应用量子束诱导的物理化学反应及其动力学来开发一种评估孤立纳米结构的电子传导特性的技术。结合了时间分辨光谱（TAS法）和时间分辨微波吸收电导率测量（TRMC法）的传导性能评估方法传统上被用作大多数纳米结构的直接观察和评估方法，是一种完全不同的评估方法。电子/探针显微镜及其扩展技术的物理性质（特别是载流子迁移率），是解决传统方法一直存在的固体内和界面相互作用影响的有效方法。从这个角度来看，在这项研究中，我们应用光和辐射化学反应来创建在凝聚相中孤立存在的纳米结构的瞬态，特别是反映其导电性能的一到多电子氧化或还原态。瞬态光谱和时间通过结合使用分解微波吸收电导率测量来评估所产生的瞬态物质的电导率的两种方法，我们可以研究σ/π共轭聚合物和碳纳米管/DNA复合物的电子/空穴电导率特性。这些聚合物/纳米结构材料的结构内电荷转移性能比块状固体高出 10 至 10^3，表明这些材料作为电荷转移材料的高潜力。特别是，在各种共轭高分子材料体系中，当使用TRMC方法比较单分子链的传导特性以及评估每种材料的整体传输特性时，特定材料如聚硅烷和聚芴被认为该体系可能具有特别高的潜力。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

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专利数量（0）

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DOI：
发表时间：
2003
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作者：
S.Seki et al.
通讯作者：
S.Seki et al.

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DOI：
发表时间：
2005
期刊：
J.Photochem.Photobiol.A 171
影响因子：
0
作者：
S.Seki;et al.;S.Seki et al.
通讯作者：
S.Seki et al.

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通讯作者：
山本純也，山中真仁，深澤啓介，周英，齋藤毅，榊原陽一，西澤典彦