大久保 貴志

おおくぼ たかし
Takashi Okubo
近畿大学理工学部
教授
A03

専門分野錯体化学・物性化学
公募班(2020-2021)

導電性ソフトクリスタルの創製と電子デバイスへの応用

キーワード
導電性ソフトクリスタル、インピーダンス分光測定、エレクトロルミネッセンス、薄膜太陽電池
関連する研究者
研究協力者: 黒田孝義(近畿大学理工学部、教授)
研究協力者: 前川雅彦(近畿大学理工学総合研究所、教授)

研究概要

本研究ではこれまで、ハロゲン化銅(I)とエネルギー準位の近接した有機配位子や金属錯体とを組み合わせることで、狭バンドギャップ構造を有する配位高分子半導体を合成し、そのキャリア輸送特性を明らかにしてきた。特に最近では導電性と発光特性を兼ね備えた導電性ソフトクリスタルの開発を行っており、その導電性や発光特性に関して研究している。そこで本プロジェクトでは新たな導電性ソフトクリスタルの開発と光電子デバイスへの応用を試みる。具体的には、導電性と発光特性を兼ね備えた導電性答性ソフトクリスタルを有機ELや有機薄膜太陽電池、電界効果トランジスタ(FET)、二次電池、熱電変換素子などの光電子デバイスへと応用することで、ソフトクリスタルの実用の可能性を検証する。

導電性ソフトクリスタルのエネルギーダイヤグラム
公募班(2018-2019)

電場応答性ソフトクリスタルの光電子デバイスへの応用

キーワード
電場応答性ソフトクリスタル、誘電性、電気伝導性、インピーダンス分光測定、電界効果トランジスタ、有機薄膜太陽電池
関連する研究者
研究協力者: 黒田孝義(近畿大学理工学部、教授)
研究協力者: 前川雅彦(近畿大学理工学総合研究所、教授)

研究概要

本研究では、ハロゲン化銅(I)とエネルギー準位の近接した有機配位子や金属錯体とを組み合わせることで、狭バンドギャップ構造を有する配位高分子半導体を合成し、そのキャリア輸送特性を明らかにしてきた。更にその中のいくつかの配位高分子は銅イオンの変位に起因する強誘電的な挙動が発現することを見いだしている。このような電場応答性ソフトクリスタルは、その巨大な誘電率を利用した新しい光電子デバイスへの応用が期待できる。そこで本研究では、巨大な誘電率を有する電場応答性ソフトクリスタルを電界効果トランジスタ(FET)やキャパシタ、熱電変換素子などの光電子デバイスへと応用することで、ソフトクリスタルの実用の可能性を検証する。

代表的な研究業績

  • T. Okubo, K. Himoto, K. Tanishima, S. Fukuda, Y. Noda, M. Nakayama, K. Sugimoto, M. Maekawa, T. Kuroda-Sowa, “Crystal Structure and Band-Gap Engineerign of Copper(I) Broide and a Bridging Acceptor Ligand”, Inorg. Chem., 2018, 57, 2373-2376.
    DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b02923.
  • K. Himoto, S. Suzuki, T. Okubo, M. Maekawa, T. Kuroda-Sowa “A new semiconducting 1D Cu(I)-Cu(II) mixed-valence coordination polymer with Cu(II) dimethylpiperidine-dithiocarbamate and a tetranuclear Cu(I)-Br cluster unit”, New J. Chem., 2018, 42, 3995-3998.
    DOI: 10.1039/c7nj04763k.
  • K. Himoto, T. Horii, T. Syoji, T. Okubo, M. Maekawa, T. Kuroda-Sowa, “A new semiconducting coordination polymer consisting of copper(I)-iodide and 3-pyridinecarboxaldehyde”, Inorg. Chem. Commun., 2018, 88, 34-37.
    DOI: 10.1016/j.inoche.2017.12.012.
  • Kenji Nakatani, Kento Himoto, Yuki Kono, Yuuki Nakahashi, Haruho Anma, Takashi Okubo, Masahiko Maekawa and Takayoshi Kuroda-Sowa, “Synthesis, Crystal Structure, and Electroconducting Properties of a 1D Mixed-Valence Cu(I)–Cu(II) Coordination Polymer with a Dicyclohexyl Dithiocarbamate Ligand”, Crystals, 5, 215-225, 2015.
    DOI: 10.3390/cryst5020215.
  • T. Okubo, H. Anma, Y. Nakahashi, M. Maekawa and T. Kuroda-Sowa “New one-dimensional mixed-valence coordination polymers including an iodine-bridged pentanuclear copper(I) cluster unit”, Polyhedron, 2014, 69, 103-109.
    DOI: 10.1016/j.poly.2013.11.026.
  • T. Okubo, H. Anma, N. Tanaka, K. Himoto, S. Seki, A. Saeki, M. Maekawa and T. Kuroda-Sowa, “Crystal structure and carrier transport properties of a new semiconducting 2D coordination polymer with a 3,5-dimethylpiperidine dithiocarbamate ligand”, Chem. Commun., 49, 4316-4318, 2013.
    DOI: 10.1039/C2CC37137E.
  • N. Tanaka, T. Okubo, H. Anma, K. H. Kim, Y. Inuzuka, M. Maekawa, T. Kuroda-Sowa, “New Halide-Bridged 1D Mixed-Valence CuI–CuII Coordination Polymers Bearing a Piperidine–1–carbodithioato Ligand: Crystal Structure, Magnetic and Conductive Properties, and Application in Dye-Sensitized Solar Cells”, Eur. J. Inorg. Chem., 2013, 3384-3391.
    DOI: 10.1002/ejic.201300188.

研究業績

査読付発表論文

A03-20

  1. “Organic Thin-film Solar Cells Using Benzotrithiophene Derivatives Bearing Acceptor Units as Non-fullerene Acceptors”, *K. Matsumoto, K. Yamashita, Y. Sakoda, H. Ezoe, Y. Tanaka, T. Okazaki, M. Ohkita, S. Tanaka, Y. Aoki, D. Kiriya, S. Kashimura, M. Maekawa, T. Kuroda-Sowa, *T. Okubo, Eur. J. Org. Chem., 2021, 4620-4629.
  2. "配位高分子の構造・電子状態・物性制御と薄膜太陽電池への展開" 大久保貴志,ファインケミカル11月号,Vol. 49, No. 11, 30-38 (2020).
  3. “Organic Thin-film Solar Cells Using Benzotrithiophene Derivatives Bearing Acceptor Units as Non-fullerene Acceptors”, *K. Matsumoto, K. Yamashita, Y. Sakoda, H. Ezoe, Y. Tanaka, T. Okazaki, M. Ohkita, S. Tanaka, Y. Aoki, D. Kiriya, S. Kashimura, M. Maekawa, T. Kuroda-Sowa, *T. Okubo, Eur. J. Org. Chem., 2021, 4620-4629.
  4. "Crystal Structure of an Iodido-Bridged Dinuclear Copper(I) Complex with 3,6-Bis(dimethylamino)acridine”, M. Ohkita, A. Fujiwara, T. Nishiyama, M. Maekawa, T. Kuroda-Sowa, *T. Okubo, X-ray Structure Analysis Online, 37, 29-31 (2021).
  5. "Spin Crossover in Bipyridine Derivative Bridged One-Dimensional Iron(III) Coordination Polymer" *R. Ishikawa, T. Noda, S. Ueno, T. Okubo, H. Yamakawa, K. Sakamoto, S. Kawata, Magnetochemistry, 6, 29 (2020). (領域内共同研究 A03 公募 石川)
  6. "Syntheses and structural characterizations of mononuclear Ir(III) hydride complexes with 2,2′:6′,2″-terpyridine in the κ2N,N' and κ3N,N',N″ coordination modes" *M. Maekawa, K. Terada, S. Oda, K. Sugimoto, T. Okubo, T. Kuroda-Sowa, Inorg. Chim. Acta, 514, 119962 (2021).

国際学会発表

A03-20

  1. Crystal structure and physical properties of new Cu(I)-Ni(II) heterometal coordination polymer including dithiobenzoate lignads" Tomoki Nishiyama,  Takuto Mibu,  Takashi  Okubo,  Masahiko Maekawa,  Yusaku Suenaga,  Takayoshi Kuroda-Sowa, Pacifichem 2021 (VIRTUAL, Dec. 16-21, 2021)
  2. Fabrication and evaluation of organic electroluminescence using thiophene-condensed benzothiadiazole derivatives" Kauri Iba,  Yu-ta Nakagawa,  Hinata Ezoe,  Masahiko Maekawa,  Takayoshi Kuroda-Sowa,  Yoshihiro Yamaguchi,  Takashi  Okubo, Pacifichem 2021 (VIRTUAL, Dec. 16-21, 2021)
  3. Fabrication and evaluation of ternary blend organic thin film solar cells using benzotrithiophene derivatives" Yuki Tanaka,  Kazuhiro Yamashita,  Hinata Ezoe,  Tatsuya Okazaki,  Masahiko Maekawa,  Takayoshi Kuroda-Sowa,  Takashi  Okubo, Pacifichem 2021 (VIRTUAL, Dec. 16-21, 2021)
  4. Synthesis and characterization of π-conjugated compounds with multiple thiophen rings" Yu-ta Nakagawa,  Takashi  Okubo,  Yoshihiro Yamaguchi, Pacifichem 2021 (VIRTUAL, Dec. 16-21, 2021)
  5. Synthesis and evaluation of physical properties of 2-dimensional coordination polymers consisting of copper(I) halides and nitrogen-containing heterocyclic compounds" Keisuke Tanaka,  Tomoki Nishiyama,  Masahiko Maekawa,  Takayoshi Kuroda-Sowa,  Takashi  Okubo, Pacifichem 2021 (VIRTUAL, Dec. 16-21, 2021)
  6. " Crystal structures, physical properties and device applications of semiconducting soft crystals containing copper halides" Takashi Okubo, Misaki Ohkita,  Hinata Ezoe,  Tomoki Nishiyama,  Nobutaka Yoshimura,  Sae Kondo,  Masahiko Maekawa,  Takayoshi Kuroda-Sowa,  Atsushi Kobayashi,  Masako Kato, Pacifichem 2021 (VIRTUAL, Dec. 16-21, 2021)

関連ウェブサイト
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tokubo@kindai.ac.jp