研究成果

当グループの主な研究成果をご紹介します。

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018～

電子-プロトン結合型有機強誘電体における高い電気光学特性の実証

電子-プロトン結合型有機強誘電体クロコン酸が、既存の無機電気光学（EO）材料を凌駕する高いEO特性を有することを見出しました。特にその高いEO特性が、従来の有機EO材料とは異なり、電子とプロトンの協調的な運動に由来することを実験・理論の両面から明らかにしました。またEO係数評価に複屈折変調イメージング法を用いることで、試料内の局所領域での評価を可能とし、光学研磨やポーリング処理を行っていない試料においても正確なEO係数を評価できること示しました。以上の成果は、新たなEO材料の設計指針および高スループットな探索手法を与えるものであり、新規EO材料開発を加速させるものであると期待されます。

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Adv. Electron. Mater.10, 2400346 (2024):10.1002/aelm.202400346

上皮バリアのミクロな透過性を可視化する新原理のイメージング技術を開発

皮膚・消化器官・血液脳関門等の上皮組織に形成される上皮バリアの透過性は、医薬品の透過吸収性やアレルギー疾患との関りが深く、創薬・病理学研究で重要な指標とされていますが、既存技術では、上皮バリアのマクロな透過性しか評価できないという問題がありました。今回、上皮バリアの透過性を光学的に可視化する新原理のイメージング技術を開発することで、細胞レベルのミクロな透過性をリアルタイム観察することに成功しました。当該成果は、従来不明だった、医薬品のミクロな透過吸収経路や、アレルギー疾患をもたらす上皮バリア破綻のミクロな機序に迫る新ツールとして、創薬・病理学研究の進展に貢献することが期待されます。

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Biosens. Bioelectron. 266, 116721 (2024):10.1016/j.bios.2024.116721

層状結晶性有機半導体における構造異性効果

π拡張型非対称骨格からなる層状結晶性有機半導体について、チオフェンの縮環位置が異なるsyn/anti型の構造異性効果を調べました。このようなチオフェン縮環異性体は、有機合成において単離が困難であること、または結晶中で位置の乱れを生じやすいことから、構造物性相関の理解がほとんど進んでいませんでした。本研究では、合成経路を見直すことで純粋な異性体を合成し、良質な単結晶が得られないanti体に対しては、X線自由電子レーザーや電子線を駆使することで結晶構造構造解析に成功しました。syn体とanti体では分子配列構造が明確に異なり、分散力補正密度汎関数法により計算した分子間相互作用エネルギーと仮想の結晶構造モデルを精査することでその起源に迫りました。

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Chem. Mater. 36, 848–859.（2024）:10.1021/acs.chemmater.3c02500

電子光基礎技術研究部門

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