目前智慧手機、柔性顯示器等電子設備普遍搭載以碳為中心的有機材料構成的有機薄膜電晶體等器件。想要充分發揮這些器件的性能，在固體表面上形成的有機半導體分子整齊排列至關重要。
圖1 在無機基板（二氧化矽）上逐漸冷卻三蝶烯分子時，結構從階梯狀三層結構向平坦雙層結構轉變的過程。俯視圖中僅顯示上兩層三蝶烯骨架。
北里大學未來工學部的渡邊豪教授等人組成的研究團隊，通過使用超級電腦在時間上追蹤並再現構成分子的每一個原子運動的「全原子分子動力學模擬」，對具有螺旋槳狀骨架的三腳型三蝶烯分子在形成薄膜時，膜的厚度、分子種類以及固體基板的有無，如何影響分子的排列方式進行了視覺化。在分子水平上闡明瞭自組裝薄膜表面上分子取向與序化的「動態過程」。研究團隊發現了在分子堆疊較厚的塊狀狀態下，分子朝向相互錯開的「反平行取向」較為穩定；而在超薄膜相中，由於固體表面的影響，優先切換為分子朝向一致的「平行取向」的機制。此外，研究還成功再現了加熱後逐漸冷卻過程中從階梯狀結構向平坦薄膜的自我修復及高度序化過程，並定量證實了其機制。同時，也闡明瞭分子結構差異對薄膜結構的影響。
本次所採用的方法，在解析有機半導體分子等如何形成結晶薄膜並使結構穩定方面發揮著重要作用。有望為高性能功能性有機薄膜的創製及器件開發做出貢獻。（TEXT：中條將典）
原文：JSTnews 2026年6月號
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Nanoscale Horizons
論文：Molecular Dynamics Insights into Orientation and Hexagonal Ordering of Tripodal Triptycenes on Solid Surfaces
DOI：10.1039/d5nh00837a
