物性化学 研究室

AWAGA, Kunio

Advanced Materials Laboratory■http://advmat.chem.nagoya-u.ac.jp/

MATSUSHITA, Michio M.
ZHANG, Zhongyue

阿波賀 邦夫 教授
松下 未知雄 准教授
助教
張 中岳

Advanced

Materials

Professor

AWAGA, Kunio

２．研究内容（１）有機ラジカル固体の開発：

Associate Professor

MATSUSHITA, Michio M.

Assistant Professor

ZHANG, Zhongyue

化学は非常に大きな分野ですが，電解質溶液への溶解といった問題がある分子性固体や有機物が対象となる有機ラジカルがもつ不対電子は，電荷キャリアとことはあまりありません．しかし，多くの有機ラジカなって電気伝導性を生み出す一方，その電子スピンがルが電気化学的に合成されたことを見れば明らかなよ誘起する磁気モーメントが固体の磁気的性質の起源とうに，電気化学はラジカル化学種の合成法として大変なります．また開殻電子系は特異な光学的性質を生み優れています．我々は，固体電気化学の手法を自己集出します．我々は，強く３次元的な分子間相互作用を積有機薄膜や金属クラスター錯体など，電解質に不溶もつ有機ラジカルの固体物性を広範に研究していまな固体試料に適用し，電気化学的に試料のキャリア濃す．このような強相関ラジカル分子の合成，結晶構造度やラジカル濃度を自由に制御し，これによって有機１．はじめにています．またこのような試料は，２次電池などを研解析，さまざまな物性測定を通じて，有機強磁性，非強磁性から有機超伝導まで，自由に物性を引き出す電分子に新しい機能や反応性を求める研究は，前世究対象とする固体電気化学へも展開可能で，ここでは線形半導体電気伝導，非線形光学効果，磁気的双安定気化学バンドフィリング制御に挑戦しています．また，紀，もっともよく発達した自然科学の研究領域の一つ固体物性と溶液反応が融合された総合的な科学が必要性などを見出しました．さらに，開殻電子化学種の基このような化合物を電子プールとして考え，大容量とです．そのなかで，分子性固体に新しい物性を求めるです．エネルギーや環境問題が危倶され，持続可能な礎電子物性を明らかにした上で，さまざまな素子構造超急速充電を可能にする分子性２次電池の研究を進め

研究には二つの大きな潮流があり，そのひとつが有機社会に関心が集まる現在，広い意味での有機物にかけを適用し，全く新しい作動機構をもつ有機トランジスています．

半導体や伝導性プラスチック，有機金属／超伝導体にられる期待には大きいものがあります．また，自然界タや有機光電変換素子の研究を展開しています．有機

そのほか，有機ラジカルの新しい反応性や，高圧や代表される ｢分子性導体｣ 研究であり，他方が「分子でのエネルギー変換を考えるとき，地上のエネルギーエレクトロニクスの研究対象は，これまでペンタセン電流を印加しながら磁気測定や構造解析を行うといっ磁性」研究です．我々は主に後者の領域で研究を展開

資源の多くが太陽からもたらされたことは明らかで，や C60 などのような閉殻電子構造の化合物に限られた，新しい計測法の開拓にも取り組んでいます．以上してきましたが，その過程で世界初の有機強磁性体をこのエネルギー変換に沿いつつ，またできるだけ上流ていましたが，我々は開殻化学種を用いた新しい有機のように，開殻電子系物質が見せるさまざまな機能性発見するなどの成果を挙げてきました．近年では，こで研究を展開したいと考えています．

ラジカルエレクトロニクスの構築を目指しています．に関心があり，物質設計から化学合成，物性測定・解（２）物性化学と固体電気化学の接点：

析に至る総合的な研究を展開しています．のような分子物性研究の一つの出口として，有機トランジスタ２次電池や機能性電極をターゲットとする固体電気や有機ＥＬ，有機太陽電池などに代表される有機エレクトロニクスが関心を集めています．
これまでの分子物性研究が「金属」「超伝導」「強磁性」など，主に単結晶試料中に静的な「Property」 を 作 り 出 す 手 法 に関心があったのに対して，有機エレクトロニクス研究では，電極上に形成された薄膜であることが多く，電子やエネルギー移動によって生じる連鎖によってProperty をシステム化し，高次機能を作り出すことが求められ

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Graduate Studies in Chemistry Nagoya University 2016

最近の主な論文・著書
1) L. Hu, X. Liu, S. Dalgleish, M. M. Matsushita, H. Yoshikawa, and K. Awaga, “Organic optoelectronic interfaces withanomalous Q1 Q2 transient photocurrent”, J. Mater. Chem. C, 3, 5122-5135 (2015).
2) A. Mizuno, Y. Shuku, R. Suizu, M. M. Matsushita, M. Tsuchiizu, D. R. Mañeru, F. Illas, V. Robert, and K. Awaga,“Discovery of the K4 Structure Formed by a Triangular π Radical Anion”, J. Am. Chem. Soc., 137, 7612-7615 (2015).
3) M. Yamamoto, R. Suizu, S. Dutta, P. Mishra, T. Nakayama, K. Sakamoto, K. Wakabayashi, T. Uchihashi, and K.
Awaga, “Self-assembled honeycomb lattice in the monolayer of cyclic thiazyl diradical BDTDA (=4,4’-bis(1,2,3,5dithiadiazolyl)) on Cu(111) with a zero-bias tunneling spectra anomaly”, Sci. Rep., 5, 18359 (2015).
4) R. Suizu, A. Iwasaki, Y. Shuku, and K. Awaga, “Spatially inhomogeneous, stepwise phase transitions in a thiazyl
diradical: a structural mismatch induced by lattice transformation”, J. Mater. Chem. C, 3, 7968-7977 (2015).
5) L. Reissig, K. Mori, R. Treadwell, S. Dalgleish and K. Awaga, “Factors affecting the polarity and magnitude ofphotoresponse of transient photodetectors”, Phys. Chem. Chem. Phys., 18, 6821-6830 (2016).

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