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本研究では、光機能性を有する導電性高分子と絶縁性分子から構成される絶縁被覆型の1次元超分子構造体を作製し、これを微細電極間に配線してその単一分子発光素子としての有用性を実証することを目指した。絶縁被覆型高分子ナノワイヤーの作製については、シクロデキストリンなどの環状分子とポリチオフェンなどの電界発光性を有する導電性を用いた分子被覆導線の作製や、高分子の自己組織化を利用したナノワイヤーの構築、陽極酸化多孔質アルミナの鋳型に絶縁性分子の溶液に電界発光性を有する導電性高分子の溶液を順に流し込むというテンプレート・ウェッティング法などについて研究を行った。また、特に金属電極と導電性高分子の電気的接触が電気特性や発光特性においてきわめて重要なことから、ポリチオフェンを用いて金属電極との接触に関する研究を進めた結果、トルエン溶液中のポリチオフェンが金基板上で開環し金と特異的な結合を形成することを世界で初めて見出すとともに、セレノールなどの金属と特異的に結合する官能基でポリチオフェン両末端を修飾することに成功し、これを用いて導電性高分子1本鎖の形態と光学特性の相関についての基礎的知見を得ることができた。本研究において得られたポリチオフェンを中心とする導電性高分子に関する様々な知見は、現在ナノテクノロジーの中心課題である分子素子作製において問題となっている機能性分子間の配線材料に新しい方向性を与えるものである。

【研究分担者】
酒井康博	東京大学	大学院・新領域創成科学研究科	特任助教	(Kakenデータベース)