光照射により生成した発色体が数百ミリ秒以内に完全消色する高速フォトクロミック分子の際立つ特徴は、高い発色効率・発色濃度および高速熱消色特性を併せ持つことにあります。本研究では従来のフォトクロミック分子では実現困難であった革新的フォトクロミック材料を開発することによって、世界をリードする新しい光産業の創出を目指します。

本研究では、スムーズな電子移動が期待される有機ラジカル等のさまざまな開殻化学種を電極表面上にナノ配列させ、このナノラジカル界面で生じる電荷分離を起点として発生する巨大光過渡電流を用いた高効率・超高速の光−電流変換を実現します。さらに、ナノラジカル界面を固体電気化学へ応用し、これを電子プールとした高エネルギー・高パワー密度の分子性二次電池を実現します。

本研究では、磁気化学を基盤とした新機能ナノ構造物質のボトムアップ創成に関する研究を推進し、新機能を有する磁気機能物質の探索およびそのデバイスへの展開を狙います。例えば、磁性酸化物ナノ微粒子を用いて次世代高密度磁気記録材料や電磁波吸収体等の創製を目指します。また、金属錯体磁性体の高次構造を制御することで、磁気とイオン伝導およびフォトンが相関した新規磁気現象などの、従来には無かった現象を見出すことを目指すと共に、これらの磁気機能性に関して分子構造やナノ構造といった観点から現象の本質に迫ります。

真に優れたπ電子系物質の創出は、効率的な光電変換や照明やディスプレイなどの省エネルギー化、高性能化を実現し、未来のエレクトロニクス技術の発展の礎となります。本研究では、高度な広がりをもつπ共役骨格の創出、柔軟な共有結合鎖を用いたπクラスター化により、特異な光・電子物性の発現、高機能性アモルファス薄膜の形成、スイッチング機能の付与などの可能性を追求し、新たなソフトπマテリアル群の創製を目指します。

本研究では、超分子化学的な発想に基づく合成法により、カーボンナノチューブの部分構造を持つシクロパラフェニレンに代表される、環状π共役分子の創製を行います。さらに、これらのπ共役分子が積層した高次構造体の構築による機能化と共に、これらの化合物を有機エレクトロニクス材料として利用することを視野に入れた基礎物性の解明を行います。これらの研究を通じて、未開拓分野である環状π共役分子の科学・技術の確立を目指します。