公募班（2020-2021）

機械的に変形可能な機能性ソフトクリスタルの創生と解析

キーワード

弾性変形有機結晶、可塑性変形有機結晶、π共役系分子、有機デバイス、大規模DFT計算シミュレーション

研究概要

Elastically Deformable Organic Crystals (Elastic Organic Crystals)は、これまでの有機結晶にはなかったエントロピー弾性体としての機能が備わっているため、高分子材料では達成できない新しい材料イノベーションを提供することができる。本研究代表者は、π共役系分子の結晶構造中におけるわずかな動きに注目し、弾性変形可能な機能性有機結晶（ソフトクリスタル）を数多く開発した。機能を持つ変形可能な結晶を研究することで、変形により誘起される発光変化やフレキシブルなウェーブガイドなどの様々な現象を見出してきた。これをもとに、シミュレーションによる結晶構造予測による新規ソフトクリスタルの創製、シミュレーションと新規分析法の考案による現象の基礎原理解明、更に複合化による応用を目指す。

研究業績

査読付発表論文

A01-36

“Mechanically Flexible and Optically Tunable Organic Crystal Resonator” S. Zhao, H. Yamagishi, O. Oki, Y. Ihara, N. Ichiji, A. Kubo, *S. Hayashi,* Y. Yamamoto, Advanced Optical Materials, 2101808 (2021) DOI: 10.1002/adom.20210180
DOI: 10.1002/adom.20210180
”Thermo-triggered Domino-like Single-Crystal-to-Single-Crystal Phase Transition from Face-to-edge to Face-to-face Packing of Anthracene” Y. Hino, *S. Hayashi, Chemistry-A European Journal, 27, 17595-17600 (2021)
DOI: 10.1002/chem.202103165
“Curving Deformation-induced Photoluminescence Changes and Anisotropy Analysis in Elastic Organic Crystals” *S. Hayashi, CrystEngComm, 23, 5763-5767 (2021)
DOI: ce/d1ce00400j
" Functional Flexible Molecular Crystals: Intrinsic and Mechanoresponsive Properties “ T. Seki, N. Hoshino, Y. Suzuki, *S. Hayashi, CrystEngComm, 23, 5686-5696 (2021)
DOI: ce/d1ce00388g
“Anisotropic Poisson Effect and Deformation-induced Fluorescence Change of Elastic 9,10-Dibromoanthracene Single Crystals” *S. Hayashi, F. Ishiwari, T. Fukushima, S. MIkage, Y. Imamura, M. Tashiro, M. Katouda, Angew. Chem. Int. Ed., 59, 16195-16201 (2020)
DOI: 10.1002/ange.202006474

国内学会発表

A01-36

エラスティック結晶　〜変形が導くナノ構造―物性変化〜、林　正太郎、繊維学会秋季大会 (2020.11.05)
エラスティック有機結晶：弾性変形機能と完全結晶繊維の作成、林　正太郎、高知化学シンポジウム (2020.10.31)
エラスティック有機結晶の開発とその発光特性および機械特性の解析、林　正太郎、第69回高分子討論会 (2020.09.17)

受賞

A01-36

受賞タイトル：エラスティック結晶の創生とその機能化に関する研究　文部科学省　科学技術分野の文部科学大臣表彰　若手科学者賞　受賞者：林正太郎