- Address
- 305-0047 1-2-1 Sengen Tsukuba Ibaraki JAPAN [Access]
Accepting Students
Research
- Keywords
Functional Polymers, Supramolecular Polymers, Organic Memory Device
PublicationsNIMS affiliated publications since 2004.
Research papers
- Xinhao Zhong, Hsu‐Tzu Cheng, Chu‐Chen Chueh, Masayuki Takeuchi, Junko Aimi. Stepwise Construction of Supramolecular A2B4‐Type Miktoarm Star Copolymers with a Cobalt Phthalocyanine Core. Chemistry – A European Journal. 31 [6] (2025) e202403749 10.1002/chem.202403749 Open Access
- Xinhao Zhong, Debdatta Panigrahi, Ryoma Hayakawa, Yutaka Wakayama, Koji Harano, Masayuki Takeuchi, Junko Aimi. Ambipolar charge-trapping in self-assembled nanostructures of a supramolecular miktoarm star-shaped copolymer with a zinc phthalocyanine core. Journal of Materials Chemistry C. 12 [26] (2024) 9642-9651 10.1039/d4tc01265h Open Access
- Yoshitaka Shingaya, Takuya Iwasaki, Ryoma Hayakawa, Shu Nakaharai, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Junko Aimi, Yutaka Wakayama. Multifunctional In-Memory Logics Based on a Dual-Gate Antiambipolar Transistor toward Non-von Neumann Computing Architecture. ACS Applied Materials & Interfaces. 16 [26] (2024) 33796-33805 10.1021/acsami.4c06116 Open Access
Books
- SHEN, Yanfei, AIMI, Junko, NAKANISHI, Takashi. Fullerene Based Self-assembled Morphological Materials. HANDBOOK OF CARBON NANOMATERIALS. , 2011, 189-216.
Presentations
- HAYAKAWA, Ryoma, PANIGRAHI, Debdatta, AIMI, Junko, KIJIMA, Taiga, 片山 健二, WAKAYAMA, Yutaka. Innovative multivalued logic circuits based on organic antiambipolar transistors. 17th European Conference on Molecular Electronics (ECME 2025). 2025
- 相見 順子. 電荷を貯めるポリマー材料と有機エレクトロニクス応用. 第１回 NIMS-京都大学若手研究者交流ワークショップ. 2024 Invited
- AIMI, Junko. Polymer-based charge trapping materials for organic memory device applications. NTU-NIMS Joint Symposium 2024 Autumn. 2024 Invited
Published patent applications
- 電子装置、及びトランジスタの駆動方法 (2025)
- ポリスチレン含有アームを備えた金属フタロシアニン・コア型スターポリマー及びその製造方法 (2016)
- スターポリマーを含む電荷蓄積材料 (2017)
Society memberships
日本化学会, 高分子学会
Research Center for Macromolecules and Biomaterials
高分子のナノ構造制御による有機エレクトロニクス材料開発
高分子精密合成，有機メモリ，ナノフローティングゲート，有機半導体
Overview
ウェアラブルメモリやディスポーザブルメモリなどの新たな社会ニーズに応えるメモリデバイスの需要が高まっている。そこで柔らかい有機材料を用いる「有機不揮発性メモリ」が有望視されているが、性能や耐久性に関して未だ課題が多い。メモリ機能の鍵となるメモリ材料（フローティングゲート）に、精密に構造を制御した高分子材料を利用する、有機トランジスタ（OFET）メモリを作製した。有機材料ならではの化学構造の柔軟性を利用して、デバイス性能のチューニングやウェアラブルデバイスに向けた材料開発を目指す。
Novelty and originality
● 精密重合法による３次元構造を制御した高分子材料の開発
● 機能性高分子を用いた新しいナノフローティングゲート材料
● 溶液プロセスで簡便に成膜可能なメモリ材料
● 素子性能を高分子の分子設計により調節可能
● 多値ロジックインメモリへの応用
Details
OFETメモリでは、ゲート電圧を印加すると有機半導体に誘起された電荷がナノフローティングゲートに移動し蓄積される。ここで蓄積された電荷の量によりトランジスタのしきい値電圧が変動するため、書込(1)と消去(0)が区別できる。
金属フタロシアニンをコアに持つスターポリマーをメモリ材料として用いたOFET メモリ素子を作製した。この高分子材料は、電荷蓄積部位である金属フタロシアニン分子がポリマーで覆われた構造を持ち、溶液プロセスで簡便にナノフローティングゲート構造を持つ薄膜を形成する。また、分子設計により電荷蓄積部位の三次元高密度化が可能であり、メモリウィンドウや電荷保持時間の調節と高い耐久性が実現できる。
Summary
● 機能性分子をコアに持つスターポリマーをナノフローティングゲート材料に用いた有機トランジスタメモリを開発
● 分子デザインによりメモリ性能の調節が可能。溶液プロセスで簡便に成膜が可能。
● 高性能有機メモリ開発、ロジックインメモリ開発、ニューロモルフィック素子開発への展開を目指す。
