2012年研究カタログ
262/543

■ 研究担当:小畑繁昭/下位幸弘 ■ ナノシステム研究部門 ナノ理論グループ■ 連携担当:太田敏隆 有機デバイス性能向上に利用可能な、分子シミュレーションによる界面構造予測研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●シミュレーション技術により、有機FETの界面分子配向を予測 ●性能向上のための分子配向制御の理論的指針として有用 ●有機太陽電池など他の有機デバイスへ展開可能 フレキシブルで軽量なデバイスとして有機分子や高分子を用いた有機デバイスが注目されています。その性能は、有機材料と電極の界面あるいは有機材料層間の界面で、分子がどのように配向しているかに大きく左右されると考えられています。本研究では、高分子電界効果トランジスタ(FET)を取り上げ、シミュレーション技術により、電極界面における分子配向予測と配向を支配するメカニズムを解明しました。性能向上のための配向制御の理論的指針として有機太陽電池など他の有機デバイスへの展開も可能な技術です。 下図は、分子動力学シミュレーションを用いて得られた、高分子FET界面の構造です。ゲート電極はしばしば自己組織化単分子膜(SAM)で表面修飾されるため、SAM膜上の高分子でモデル化しています。本シミュレーションでは、高分子の分子面が界面に垂直なエッジオン配向と平行なフラットオン配向が得られました。エネルギー的に安定な構造はエッジオン配向ですが、高分子とSAM間の相互作用はフラットオン配向の方が有利なことが分かりました。SAMの種類や高分子膜の形成プロセスにより、2つの構造を制御することが可能と予想されます。● 分子動力学シミュレーションを用いた材料(主として有機材料)の構造等の理論的予測・解析● 密度汎関数法または量子化学計算を用いた機能性材料の機能および構造の理論的予測・解析謝辞: 本研究の一部は、科研費(22340080)の助成を受けたものです。分子動力学シミュレーションを用いて得られた、高分子FET界面の構造(高分子はポリ3ヘキシルチオフェン)● 研究拠点つくば中央260ナノテクノロジー・材料・製造分野第3会場N-03N-03

元のページ 

page 262

※このページを正しく表示するにはFlashPlayer10.2以上が必要です