基板界面で偶奇効果の消失を観測―分子論的起源の解明―

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 塩谷暢貴 化学研究所助教、吉田茉莉子 同修士課程学生(研究当時)、藤井正道 同修士課程学生(研究当時)、長谷川健 同教授の研究グループは、枝和男 神戸大学准教授との共同研究成果として、アルカンの偶奇効果が基板界面で消失することを発見し、その分子論的起源を解明しました。

 アルカンは単結合で結ばれた炭素と水素だけからなる最も単純な有機化合物であり、その構造や化学的・物理的性質は古くから研究されています。直鎖状のアルカンに特徴的な性質として、融点などの物性が炭素数の偶奇に依存する現象(偶奇効果)が有名です。この現象自体は広く知れ渡っている一方で、偶奇効果の分子論的な起源は十分に解明されていませんでした。本研究では、最先端の計測技術を駆使することにより、偶奇効果が基板界面で消失することを実証しました。さらに、この発見を通じて、分子層間の相互作用が物性発現の鍵となることも明らかにしました。この研究成果は、長年の研究課題である偶奇効果の発現機構を解明しただけでなく、今後、アルキル基を側鎖とする有機半導体材料などの分子設計への応用が期待されます。

 本研究成果は、2024年11月8日に、国際学術誌「Journal of the American Chemical Society」にオンライン掲載されました。

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バルク固体で発現する偶奇効果が基板界面では消失することを表した模式図
研究者のコメント
「直鎖アルカンの偶奇効果の機構解明という、最も基礎的な研究課題の一つに取り組むことで得られた研究成果です。本成果は、学術的意義だけでなく、偶奇効果に基づいた材料設計を実現するための指針としての役割が期待されます。」(塩谷暢貴)
研究者情報
書誌情報

【DOI】
https://doi.org/10.1021/jacs.4c12289

【書誌情報】
Nobutaka Shioya, Mariko Yoshida, Masamichi Fujii, Kazuo Eda, Takeshi Hasegawa (2024). Disappearance of Odd-Even Effects at the Substrate Interface of n-Alkanes. Journal of the American Chemical Society.

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