ナノ寸法ラジカル高分子の合成と分子エレクトロニクスへの展開

纳米自由基聚合物的合成及其在分子电子学中的应用

基本信息

  • 批准号:
    04J01747
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ラジカル(スピン)という機能性を有し、単一分子でnm寸法となるπ共役ポリマーやポリマー微粒子を合成し、微細構造基板上へ一分子ずつ選択的に配置することで、マクロでは観測し得なかった単一分子に由来する新たな物性や全く新規なアプリケーションへの展開を見い出すことを目標としている。1.磁気力顕微鏡(MFM)を用いたnm寸法ラジカル高分子の磁気応答の定量的評価を目的とし、一定の寸法と表面官能基数を有するポリアミドアミンデンドリマーに、安定なプロキシルラジカルを導入したラジカルデンドリマーを新たに合成した。MFM観察より、一分子内のラジカル含有数に応じた異なる応答強度の磁気像が観測され、磁気応答強度より試料の磁気モーメントの算出に成功した。2.共役導電性高分子の高分子鎖内の導電特性を評価する新しい方法として、共役高分子をナノ寸法金コロイドで交互に連結したネットワーク構造を構築し、マイクロくし型電極を用いて測定する手法を検討した。側鎖にラジカル前駆体を有するポリチオフェンを合成し、高分子末端にチオール基を導入した。金コロイドと混合し、自己組織的な金-チオール結合を利用してネットワーク膜をした。SEM、TEM観察およびXPS測定より、ネットワーク構造の形成を明らかにした。3.ポリチオフェン/金コロイド交互ネットワーク膜の導電特性をマイクロくし型電極を用いて評価した。ネットワーク構造の構築に伴い、導電率の上昇、活性化エネルギーの低下が観測され、高分子鎖内の導電特性が評価可能になったと考えられる。さらに、フェノキシラジカル前駆体フェノールを化学酸化し、ラジカル発生に伴う導電特性変化を評価した。各種ラジカル高分子に関し、ナノスケールでの単一分子観測や単一分子の導電特性評価を試み、ラジカル高分子を利用した分子エレクトロニクスへの足掛かりを得ることができた。
通过合成具有自由基(自旋)功能并具有纳米尺寸单分子的π共轭聚合物和聚合物微粒,并选择性地将它们一次一个分子地排列在微结构基底上,可以创建纳米级结构,这是不可能的。其目标是从单个分子中发现以前从未存在过的新物理特性,并开发全新的应用。 1. 为了利用磁力显微镜(MFM)定量评估纳米级自由基聚合物的磁响应,将稳定的代理自由基引入到具有一定尺寸和数量的表面官能团的聚酰胺胺树枝状聚合物中。合成了树枝状聚合物。通过MFM观察,根据一个分子中所含自由基的数量观察到具有不同响应强度的磁图像,并根据磁响应强度成功计算出样品的磁矩。 2. 作为评估共轭导电聚合物聚合物链内导电性能的新方法,我们构建了共轭聚合物与纳米级金胶体交替连接的网络结构,并使用微梳状电极对其进行测量。考虑了方法。合成了侧链带有自由基前体的聚噻吩,并在聚合物末端引入硫醇基团。通过与金胶体混合并使用自组装金硫醇键创建网络薄膜。通过 SEM、TEM 观察和 XPS 测量揭示了网络结构的形成。 3.利用微梳电极评价聚噻吩/金胶体交替网络薄膜的导电性能。随着网络结构的构建,观察到电导率的增加和活化能的降低,使得可以评估聚合物链内的电导率。此外,我们对苯氧基自由基前体苯酚进行化学氧化,并评估由于自由基产生而导致的导电性能的变化。对于各种自由基聚合物,我们尝试在纳米尺度上观察单分子并评估单分子的导电性能,并能够利用自由基聚合物在分子电子学领域站稳脚跟。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Selective Deposition of Polystyrene Nanoparticles in a Nanoetchpit Array on a Silicon Substrate
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Tanaka;N.Shimamoto;T.Tanii;I.Ohdomari;H.Nishide;Manabu Tanaka
  • 通讯作者:
    Manabu Tanaka
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  • DOI:
    10.1246/cl.2006.1414
  • 发表时间:
    2006-12-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Tanaka, Manabu;Saito, Yusuke;Nishide, Hiroyuki
  • 通讯作者:
    Nishide, Hiroyuki
Packing of Submicrometer-sized Polystyrene Particles within the Micrometer-sized Recessed Patterns on Silicon Substrate
亚微米级聚苯乙烯颗粒填充在硅基板上微米级凹进图案中
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