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2020.10.22
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长谷川美贵教授(理工学部化学?生命科学科)らの研究グループが北海道大学のキムユナ准教授らと共同で、高导电性酸化还元型レアアースデバイスの开発に成功
長谷川美貴教授(理工学部化学?生命科学科)らの研究グループは、北海道大学電子科学研究所のキムユナ准教授らの研究グループと共同で、光エネルギー変換特性を示すレアアース*1 (RE)錯体―イオン液体*2 の複合化に成功。これを用いた酸化還元*3 発光応答を示すデバイスを世界に先駆けて開発し、高导电性酸化还元型レアアースデバイスの开発に成功しました。1種の発光体が赤色と青色の発光を発現できる可能性を見出したことで、新たな応用展開が期待されます。なお、この研究成果は2020年9月15日(火)公開の『ACS Applied Materials & Interfaces』(アメリカ化学会発行)に掲載されました。
【ポイント】
○レアアース错体―イオン液体复合発光体を用いたデバイスの开発に成功。
○酸化还元电位でレアアースの価数制御に伴う発光能を変调する仕组みを解明。
○省レアアース型発光性デバイスの进展に期待。
デバイスを作る时の素材は、电気を効率よく流すことが条件で、キム准教授らはこれまでもイオン液体を用いた分子性电子材料开発で実绩を上げていました。
一方、今回用いた発光性搁贰错体は、螺旋型の有机分子が搁贰イオンに巻き付くような分子构造を持っており、有机分子が紫外线を吸収するとともにそのエネルギーを赤色の発光として変换する光机能を持っています。
また、长谷川教授らはこの错体が一般的な有机溶媒だけでなく、特殊な有机溶媒であるイオン液体中でも分解しないことを証明しており、本共同研究により高流动性?高电気伝导性発光体として今回のデバイスに适用しました。
搁贰には、価数が3価の时に赤色の、2価の时に青色の発光を示すユウロピウムを用いている。従来は困难であったユウロピウムの酸化还元応答をデバイスにかける电位の変调で诱导し、1种の発光体が赤色と青色の発光を発现できる可能性を见出したことで、新たな応用展开が期待されます。
なお、本研究は、文部科学省?科学研究費補助金 若手研究、新学術領域研究「ソフトクリスタル」及び基盤研究(C)、公益財団法人マツダ財団研究助成などのサポートを受けて実施されました。
本研究成果は、2020年9月15日(火)公開の『ACS Applied Materials & Interfaces』(アメリカ化学会発行)に掲載されました。
*1 レアアース...15種の元素(元素記号La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)の総称。永久磁石や発光体あるいはコンデンサーなどに用いられる。
*2 イオン液体...芳香族のような性質を有する正の電荷を帯びた化学種と負の電荷を帯びた化学種により成り立つ。蒸気圧がほとんどない、難燃性で熱安定性や電気化学的安定性が高い、イオン電導性?電気伝導性が高い、幅広い温度領域で液体状態であるといった特徴を有する。
*3 酸化還元...電気的に原子の中の電子の数(原子価)を変えること。酸化は価数が正の方向に増大することで、還元は原子価が小さくなること。
【论文详细】
?論文名 Electrofluorochromic Device Based on a Redox-Active Europium (III) Complex(レドックス応答性を有するユウロピウム複合体を適用した電場応答型発光色変調デバイスの開発)
?着者名 キムユナ1,大曲仁美2,佐相辉2,玉置信之1,长谷川美贵2(1北海道大学电子科学研究所,2青山学院大学理工学部化学?生命科学科)
?雑誌名 ACS Applied Materials & Interfaces(アメリカ化学会の専門誌)
?DOI 10.1021/补肠蝉补尘颈.0肠13765
?公表日 2020年9月15日(火)
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