超原子分子軌道（SAMO）工学の開拓

开创性的超原子分子轨道（SAMO）工程

基本信息

批准号：
22K18268
负责人：
山田洋一
金额：
$ 16.64万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18268/
关键词：
超原子分子軌道 SAMO 有機半導体

项目摘要

超原子分子軌道（SAMO)とは、低次のRydberg軌道として理解される、有機分子の周辺に広く広がった、対象性の良い電子軌道である。これを電子電動に利用できれば、有機半導体の移動度向上に大きく貢献できる。しかし、SAMOはそのエネルギーが高く、これを実用化するにはエネルギーの制御手法が求められる。さらに、単分子のSAMOではなく、固体（薄膜）状態のSAMOが応用上重要となる。本研究は、山田らがこれまで進めてきた薄膜のSAMOに関するプロジェクト（基盤研究（B）：Li内包C60薄膜を利用した超原子分子軌道（SAMO）の精密研究）で得られた成果を発展させ、有機半導体のSAMO研究を進展させる計画である。本年度は、その展開の第一歩として、Li@C70の薄膜の評価に取り組み、Li@C60とは異なる特徴をみいだしてきた。フラーレンの内部空間中のLiの位置によるSAMOエネルギーが変化する可能性を実験的に示し、Li@C60に関しては理論計算論文を出版した。また、Li@C60やさらに高次の内包フラーレンに関する計算結果の論文化を準備している。一方、本研究では、新規なSAMO計測の手法の開拓を進めてきており、電解電子放射顕微鏡（FEM)を用いた単分子のSAMOイメージングが可能であることが明らかにしてきた。これにより、内包フラーレンに限らず、単分子のSAMOを実時間、実空間で観察することが可能となってきた。これに関する原著論文が現在投稿中（プレプリントはSSRNに掲載済み）である。

超原子分子轨道（SAMO）被称为低阶里德伯轨道，是广泛分布在有机分子周围的良好对称电子轨道。如果这能用于电子/机电应用，将对提高有机半导体的迁移率做出巨大贡献。然而，SAMO具有较高的能量，为了将其投入实际应用，需要能量控制方法。此外，固态（薄膜）状态的 SAMO，而不是单分子 SAMO，对于应用来说很重要。这项研究扩展了 Yamada 等人一直在追求的薄膜 SAMO 项目（基础研究 (B)：使用含锂 C60 薄膜对超原子分子轨道 (SAMO) 的精确研究）所取得的成果。推进 SAMO 在有机半导体方面的研究。今年，作为这一发展的第一步，我们评估了 Li@C70 薄膜，发现了与 Li@C60 不同的特性。我们通过实验证明了 SAMO 能量根据 Li 在富勒烯内部空间中的位置而变化的可能性，并发表了有关 Li@C60 的理论计算论文。我们还准备发布Li@C60和高阶内嵌富勒烯的计算结果。同时，在这项研究中，我们一直在开发一种新的 SAMO 测量方法，并证明使用场电子发射显微镜 (FEM) 可以实现单分子 SAMO 成像。这使得不仅可以实时观察内嵌富勒烯，还可以实时观察单分子 SAMO。目前正在提交有关该主题的原始论文（预印本已发布在 SSRN 上）。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Deposition of pure BTANC thin-film

纯 BTANC 薄膜的沉积

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yutaro Ono;Kazuki Matsui;Ryohei Tsuruta;Masahiro Sasaki;Makoto Tadokoro;Yasuo Nakayama;Yoichi Yamada
通讯作者：
Yoichi Yamada

山田研究室

山田研究所

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Field Emission Angular Distribution from Single Molecules

单分子场发射角分布

DOI：
10.2139/ssrn.4392554
发表时间：
2023
期刊：
SSRN
影响因子：
0
作者：
Yamada Yoichi;Tsuruta Ryohei;Yamamoto Yuho;Ono Yutaro;Nobeyama Tomohiro;Sasaki Masahiro;Suresh Rahul;Kuklin Artem V.;?gren HAns
通讯作者：
?gren HAns

窒素含有ペンタセン単分子膜における分子間水素結合の影響

含氮并五苯单层分子间氢键的影响