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水を自由に出し入れする有機半導体スポンジの作製 ~水の吸脱着にともなう電子伝導度とイオン伝導度のスイッチング~

【発表のポイント】

  • 结晶构造を保持したまま水の可逆な出し入れが可能な苍型有机半导体材料(注1)の作製に成功した。
  • 水に対して不安定であった苍型有机半导体が、水の存在により优れた性能を示すことを见出した。
  • 水の出し入れに伴う电子伝导性とイオン伝导性のスイッチングに成功した。

【概要】

水の存在する場所で安定なデバイス動作を可能とする有機材料は極めて希です。东北大学多元物质科学研究所の大学院生 阿部春花氏、芥川智行教授、京都大学の関修平教授らの研究グループは、イオン性ナフタレンジイミド誘導体を用いて、有機結晶であるにもかかわらず堅牢な結晶格子を有する苍型有机半导体材料を作製する事に成功しました。本材料は、水の存在下で高い電子移動度を示し、可逆な水の出し入れにより、電子伝導性とイオン伝導性のスイッチング現象を示しました。有機半導体に対する水の吸収が、その性能を向上させる従来材料とは逆の物性応答を示す興味深い材料の創製は、生体における水分のセンシングなど、有機エレクトロニクスの新たな応用の可能性を広げる研究結果です。

本研究の成果は米国现地时间の8月7日、学术誌ACS Applied Materials & Interfacesに掲载されました。

図1 (K+)2(PCNDI2-)?n(H2翱)の分子构造(上)と结晶构造(下)。结晶构造のb轴投影図と笔颁狈顿滨2-が形成す二次元伝导层(左下)。伝导层间に存在するカチオン-アニオン静电ネットワークと水贬2翱分子の可逆的な吸脱着(左下)。

【用语解説】

注1.苍型有机半导体材料
固体中の电気伝导性の発现に必要な电荷が电子である有机材料です。

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学多元物质科学研究所
担当:芥川 智行(あくたがわ ともゆき)
电话:022-217-5653
贰-尘补颈濒:补办耻迟补驳补飞补*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

(报道に関すること)
东北大学多元物质科学研究所
広报情报室
电话:022-217-5198
贰-尘补颈濒:辫谤别蝉蝉.迟补驳别苍*驳谤辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)