分子を「曲げる」ことで有機半導体の光耐久性を向上

―光に強く高性能な次世代材料の開発に成功―

理学研究院
宮田 潔志 准教授

概要

合成・生物化学専攻の久田雅人博士後期課程学生、清水大貴助教、松田建児教授は、理化学研究所・Kirill Bulgarevich博士、瀧宮和男チームリーダー、分子工学専攻・筒井祐介助教、関 修平教授、九州大学・宮田潔志准教授と共同で、優れた半導体特性を持つことで知られる有機分子ルブレン(※1)の構造を改良し、骨格内に七員環を組み込んだ新しい有機半導体材料(縮環ルブレン:FR)の開発に成功しました。従来のルブレンは、炭素と水素のみから構成される有機半導体(※2)として最高クラスの性能を持つ一方で、光や酸素に弱く劣化しやすいという実用上の大きな課題がありました。本研究では、分子の骨格を繋ぎ合わせ(縮環)、さらに七員環を導入して分子を湾曲させることで、ルブレンの優れた性能を維持したまま、光に対する安定性を飛躍的に高めることに成功しました。また、ミクロな分子の曲がり方の違いによって光学的・電気的性質が変化することを明らかにし、次世代デバイスに向けた新たな材料設計指針を提示しました。

本研究は2026年2月18日、米国化学会の旗艦誌『Journal of the American Chemical Society』148巻6号に掲載されました。

用語解説

(※1)ルブレン
代表的な有機半導体分子の一つ。炭化水素分子の中でも極めて高い電荷移動度(電気の運びやすさ)を示すため、長年研究されてきました。しかし、光と酸素によって分解されやすい性質が実用化の課題となっていました。

(※2)有機半導体
炭素を主成分とする有機化合物でありながら、シリコンなどの無機半導体のように電気を流す性質を持つ材料。軽量で柔軟性があり、プリンターに使われているインクジェット技術を用いて塗布・印刷することで安価に電子デバイスを作製できるため、次世代のディスプレイや太陽電池の材料として注目されています。

詳細

本件の詳細についてはこちら

お問い合わせ先

理学研究院 宮田潔志 准教授

[4/8開催]第227回アジア・オセアニア研究教育機構(Q-AOS)Brown Bag Seminar Series「核の不可視性と芸術的知覚:核戦争とその表象のゆくえ」

小惑星ベヌー試料から核酸塩基と高濃度の尿素を検出

関連記事

  1. がん治療装置の普及を促進する『量子メス』に必要な…

    ~レーザー光で加速したイオン速度を整えて個数を10倍増やす! 産業応用にも期…

  2. 《10/8開催》第206回アジア・オセアニア研究…

    吾郷 浩樹 主幹教授(九州大学総合理工学研究院)九州大学アジア・オセ…

  3. 《8/6開催》第198回アジア・オセアニア研究教…

    佐原 寿史 教授(鹿児島大学先端科学研究推進センター)九州大学アジア…

  4. 九州大学 Kyushu University

    九大の特許技術で通常の約20倍となる液肥の濃縮に…

    ~全国初の液肥濃縮施設で濃縮バイオ液肥製造プロセスの社会実装へ~九…

  5. 「SDGsみらいスクール ワークショップ」開催の…

    「SDGsみらいスクール ワークショップ」開催のお知らせ九州大学大学…

  6. 【申込期間延長‼】人工知能がもたらす九州の未来社…

    【申込期間延長‼】人工知能がもたらす九州の未来社会研究室では最先端の…

  7. 【11/6開催】第165回【Asia Week …

    コルクット・ギュンゲン 大使(駐日トルコ共和国特命全権大使)九州大学…

  8. 巨視的な鏡の量子的重ね合わせを作る新手法を提案

    ~重力の量子性の検証実験の新しい戦略に~理学研究院山本 一博 教授…