京都大学大学院工学研究科准教授の寺尾潤氏、教授の辻康之氏，東京工業大学元素戦略研究センター准教授の多田朋史，大阪大学大学院工学研究科教授の関修平氏らの研究グループは共同で，π共役ポリマーのπ共役鎖を直線型からジグザグ型に変更することにより，高い電荷移動度を示す高分子材料の開発に成功した。
“電気を流すプラスチック”として知られるπ共役ポリマーは，低分子有機化合物に比べて，溶液からの塗布工程に向くという利点があり，印刷プロセスが適応できることから注目されている。しかしながら，半導体材料において最も重要な物性指標であるキャリア輸送特性を支配する電荷移動度がシリコン系半導体材料と比較可能なレベルに達していないことが，課題となっていた。
今回，より効率的なポリマー鎖内での電荷移動を利用するため，ポリマー鎖を絶縁性の環状分子であるシクロデキストリン誘導体により被覆した。これによりアモルファスシリコンに匹敵する高い電荷移動度（0.7 cm2V-1s-1）を有する直線状の被覆型ポリマーの開発に成功したが，実際に素子を使用する室温領域では，熱によるポリマー鎖の“ゆらぎ”が大きな問題となり，これを効果的に抑え込むことが難しかった。
研究グループは，より効率的なポリマー鎖内での電荷移動を行なうため，ポリマーの分子軌道の主鎖骨格を直線型からジグザグ型に変更すると同時に，エネルギーの高さを等価にすることで，熱エネルギーの助けを借りて踏み石を飛ぶように移動する“ホッピング”移動させることにより，電荷移動度を大幅に向上させることに成功した。
この新しい高分子材料の設計指針をさらに推し進めることにより，実用的な有機半導体材料および分子エレクトロニクス分野における配線素子としての応用が期待される。
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