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【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所　讲师　黒河博文

【発表のポイント】

• 従来の手法では解析が不可能だった微小结晶の构造解析を可能にする新しい技术を开発しました。
• 开発した3次元电子回折技术を用いて有机半导体の隠れた构造を解明しました。
• 本技术は次世代电子デバイス?新薬の开発を加速する技术基盘となります。

【概要】

有机半导体は、次世代の电子デバイスの材料として有望视されています。

東北大学 多元物質科学研究所の黒河博文講師と、理化学研究所 放射光科学研究センターの眞木さおり研究員、高場圭章基礎科学特別研究員（研究当時）、米倉功治グループディレクター（東北大学 多元物質科学研究所 教授）、産業技術総合研究所 電子光基礎技術研究部門の東野寿樹主任研究員、東京大学 大学院工学系研究科物理工学専攻の井上悟助教、長谷川達生教授らの共同研究グループは、有機半導体や薬剤など有機物質の微細構造を同定する革新的な解析法を開発しました。

研究チームは、最先端の3次元电子回折法^（注１）と开発した构造决定法を组み合わせて、従来の手法では解析できない复雑な分子构造をもつ有机半导体微小结晶（厚さ数百ナノメートル以下）の构造解析に成功しました。この新しい技术により、有机半导体结晶中で分子がどのように配列しているのか、その复雑な构造の详细が明らかになりました。さらに、同じ化学构造をもつ分子が结晶内で异なる形状をとる现象を明らかにしました。この新技术を用いて物质构造をより深く理解することで、次世代电子デバイスの主要部品である有机半导体材料の开発のみならず、创薬などさまざまな用途に向けた新物质の探索と构造の最适化を加速させることが期待されます。

本研究成果は、米国化学会Journal of the American Chemical Society オンライン版に、2025年2月6日付で掲載されました。

図1．（左）补苍迟颈颁10の化学构造。（中央）补苍迟颈颁10结晶をクライオ电子顕微镜観察用のグリッドに载せた写真。（右）补苍迟颈颁10结晶の电子回折像。

【用语解説】

注1. 3次元電子回折法（電子線3次元結晶構造解析法）：微小で薄い結晶試料に電子線を照射して、その回折パターンから3次元の立体構造を決定する手法。電子線はX線に比べて数万倍も強く物質と相互作用するため、X線結晶構造解析に適さない微小で薄い単結晶試料を使用できる。電子の散乱特性からは、電荷に関する情報が得られる。Electron 3D crystallography、3D ED、マイクロEDとも呼ばれる。

【论文情报】

タイトル：3D Electron Diffraction Structure of an Organic Semiconductor Reveals Conformational Polymorphism
著者：Hirofumi Kurokawa*, Saori Maki-Yonekura, Kiyofumi Takaba, Toshiki Higashino, Satoru Inoue, Tatsuo Hasegawa and Koji Yonekura*
*责任着者：东北大学多元物质科学研究所　讲师　黒河博文、
理化学研究所放射光科学研究センター　グループディレクター　米仓功治（东北大学多元物质科学研究所　教授）
掲載誌：Journal of the American Chemical Society
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详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学多元物质科学研究所
講師　黒河 博文（くろかわ ひろふみ）
TEL: 022-217-5382
Email: hirofumi.kurokawa.e2*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学多元物质科学研究所 広報情報室
TEL: 022-217-5198
Email: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）