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有機半導体薄膜の電子状態マッピングと時空間キャリアダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 24656036
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関大阪大学

研究代表者

山田 剛司  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90432468)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード2光子光電子分光 / 有機半導体 / 非占有準位 / 走査トンネル顕微鏡 / ルブレン / フタロシアニン / 時間分解分光 / 有機薄膜 / 光電子放射顕微鏡 / キャリアダイナミクス
研究成果の概要

サイズ・膜厚を規定した有機半導体薄膜において、時間分解2光子光電子分光で励起キャリアのダイナミクスを実時間で追跡した。このような動的な情報は、電荷伝達機構の理解に重要であり、有機デバイス用新規材料を開発する際に、分子設計の段階から利用できる有効な指針となることが期待される。本研究では電子状態のみならず構造情報も同時に取得することを試み、光電子放射顕微鏡(PEEM)を2光子励起仕様として表面観察を行った。グラファイト上のルブレン薄膜においては、多層膜では特定の波長で明るくなる分子アイランドが観測され、最低非占有準位(LUMO)を介した共鳴励起を空間的にとらえているものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Decay of the Exciton in Quaterthiophene-Terminated Alkanethiolate Self-Assembled Monolayers on Au(111)2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki S. Kato, Yoshinari Murakami, Yoshiaki Kiriyama, Riyo Saitoh, Takahiro Ueba, Takashi Yamada, Yutaka Ie, Yoshio Aso, and Toshiaki Munakata
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 119 号: 13 ページ: 74007407-74007407

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b02105

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Complex Polymorphism and Thermodynamic Behavior of a Seemingly Simple System: Naphthalene on Cu(111)2014

    • 著者名/発表者名
      Roman Forker, Julia Peuker, Matthias Meissner, Falko Sojka, Takahiro Ueba, Takashi Yamada, Hiroyuki S. Kato, Toshiaki Munakata, and Torsten Fritz
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 30 号: 47 ページ: 416314170-416314170

    • DOI

      10.1021/la503146w

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic investigation of unoccupied states in nano- and macroscopic scale: Naphthalene overlayers on highly oriented pyrolytic graphite studied by combination of scanning tunneling microscopy and two-photoemission2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, M. Isobe, M. Sibuta, H.S. Kato, T. Munakata
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 118 号: 2 ページ: 1035-1041

    • DOI

      10.1021/jp4097875

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffuse Unoccupied Molecular Orbital of Rubrene Causing Image-Potential State Mediated Excitation2013

    • 著者名/発表者名
      T Ueba, R. Terawaki, T. Morikawa, Y. Kitagawa, M Okumura. T. Yamada, H S. Kato, T. Munakata
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 117 号: 39 ページ: 20098-20103

    • DOI

      10.1021/jp407933m

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth and adsorption geometry of naphthalene overlayers on HOPG studied by low-temperature scanning tunneling microscopy.2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett.

      巻: 546 ページ: 136-140

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2012.08.011

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersions of image potential states on surfaces of clean graphite and lead phthalocyanine film2012

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 14 号: 27 ページ: 9601-9605

    • DOI

      10.1039/c2cp40922d

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image Potential State Mediated Excitation at Rubrene/Graphite Interface2012

    • 著者名/発表者名
      J.Park
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C

      巻: 116 号: 9 ページ: 5821-5826

    • DOI

      10.1021/jp211938h

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2光子光電子分光によるRubrene/Au(111)の非占有準位の測定2015

    • 著者名/発表者名
      西村史也、上羽貴大、國枝省吾、山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ルブレン/グラファイト界面における共鳴励起と局所電子状態2015

    • 著者名/発表者名
      山田剛司、渡辺悠、木下真梨子、上羽貴大、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2光子光電子分光によるグラファイト基板上ルブレン薄膜の電子励起・緩和ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      上羽貴大,寺脇理恵,山田剛司,加藤浩之,宗像利明
    • 学会等名
      表面界面スペクトロスコピー2014
    • 発表場所
      関西セミナーハウス
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2光子光電子分光によるRubrene/Au(111)の非占有準位の測定2014

    • 著者名/発表者名
      西村史也,上羽貴大,國枝省吾,山田剛司,加藤浩之,宗像利明
    • 学会等名
      表面界面スペクトロスコピー2014
    • 発表場所
      関西セミナーハウス
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フタロシアニン薄膜の ナノスケール構造と非占有電子状態2014

    • 著者名/発表者名
      山田剛司、河北徳明、奥井千亜紀、渡辺悠、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      第34回 表面科学学術講演会
    • 発表場所
      島根県松江市 くにびきメッセ
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Spectroscopic Investigation of Unoccupied States in Nano- and Macroscopic Scale: A Combined STM and 2PPE study2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Yamada, Mio Isobe, Masahiro Shibuta, Hiroyuki S. Kato, and Toshiaki Munakata
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
    • 発表場所
      Matsue, Shimane
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フタロシアニン薄膜の ナノスケール構造と非占有電子状態2014

    • 著者名/発表者名
      山田剛司、河北徳明、渡辺悠、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electron Dynamics at Rubrene/Graphite Interface Studied by Two-Photon Photoemission Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Taka UEBA, Rie TERAWAKI, Takashi YAMADA, Hiroyuki S. KATO and Toshiaki MUNAKATA
    • 学会等名
      the 30th European Conference on Surface Science (ECOSS30)
    • 発表場所
      Antalya, Turke
    • 年月日
      2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electronic Structure and Relaxation Dynamics at the Interface between Rubrene and Graphite The 8th Conference on2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ueba, T. Morikawa, R. Terawaki, T.Yamada, H. S. Kato and T. Munakata
    • 学会等名
      The 8th Conference on Ultrafast Surface Dynamics (USD8)
    • 発表場所
      Estes Park, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Spectroscopic Investigation of Unoccupied States Studied by the Combination of 2PPE and STM2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yamada, M. Isobe, M. Shibuta, H. S. Kato and T. Munakata
    • 学会等名
      The 8th Conference on Ultrafast Surface Dynamics (USD8)
    • 発表場所
      Estes Park, Colorado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 顕微2光子光電子分光によるPbPc/HOPGの非占有準位の分散

    • 著者名/発表者名
      河北徳明、渡辺悠、山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ルブレン/グラファイトの2光子光電子放射電子顕微鏡測定

    • 著者名/発表者名
      若山恭平、Udhardt Christian、上羽貴大、山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 2光子光電子分光によるルブレン/グラファイト界面の電子励起過程・緩和ダイナミクス

    • 著者名/発表者名
      上羽貴大、寺脇理恵、山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] グラファイト上ルブレン膜のSTM、2PPE観測による分子配向の考察

    • 著者名/発表者名
      渡辺悠、阪上このみ、上羽貴大、山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] グラファイト表面に吸着した分子の配置と基板上に作られる鏡像準位との相関

    • 著者名/発表者名
      渡辺悠、河北徳明、上羽貴大、山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      関西薄膜表面物理セミナー
    • 発表場所
      グリーンビレッジ交野
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] STMによるルブレン/HOPG膜の構造観察

    • 著者名/発表者名
      渡辺 悠,上羽 貴大,山田 剛司,加藤 浩之,宗像 利明
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間分解2光子光電子分光で観る有機薄膜の電子励起過程

    • 著者名/発表者名
      山田剛司
    • 学会等名
      放射光学会第五回若手研究会
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 固体表面における分子科学

    • 著者名/発表者名
      山田剛司
    • 学会等名
      第2回分子科学若手シンポジウム
    • 発表場所
      分子科学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vibrationally resolved 2PPE for organic ultrathin films

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, T. Ueba, R. Terawaki, J. Park, M. Shibuta, H. S. Kato, T. Munakata
    • 学会等名
      14th International Conference on Vibrations at Surfaces (VAS14)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉛フタロシアニン/HOPG膜構造の温度変化

    • 著者名/発表者名
      渡辺悠、田口雅崇、河北徳明、 山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 2光子光電子分光によるルブレン/グラファイト界面の電子励起と緩和のダイナミクス

    • 著者名/発表者名
      上羽貴大、寺脇理恵、森川高典、 北河康隆、奥村光隆、山田剛司、 加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ルブレン単結晶の2光子光電子分光

    • 著者名/発表者名
      寺脇理恵、上羽貴大、PARK Juyeon、森川高典、北河康隆、奥村光隆、山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      表面界面スペクトロスコピー2012(第6回)
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク (大阪府吹田市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] フタロシアニンの膜成長過程:空間配置と電子状態からの検討

    • 著者名/発表者名
      田口雅崇、渡辺悠、河北徳明、 山田剛司、加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      表面界面スペクトロスコピー2012(第6回)
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク (大阪府吹田市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ルブレン/グラファイト界面における電子励起と緩和過程

    • 著者名/発表者名
      上羽貴大、寺脇理恵、森川高典、 北河康隆、奥村光隆、山田剛司、 加藤浩之、宗像利明
    • 学会等名
      関西薄膜表面物理セミナー
    • 発表場所
      神戸セミナーハウス(神戸市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ルブレンにおける空間的広がりの大きい原子軌道様の非占有準位

    • 著者名/発表者名
      森川高典、上羽貴大、寺脇理恵、 北河康隆、奥村光隆、加藤浩之、 山田剛司、宗像 利明
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(文京区本郷)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ルブレン/グラファイト界面における鏡像準位と非占有分子軌道の相互作用

    • 著者名/発表者名
      上羽 貴大,寺脇 理恵,森川 高典,北河 康隆,奥村 光隆,山田 剛司,加藤 浩之,宗像 利明
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(文京区本郷)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] オリゴチオフェン誘導体からなる自己組織化単分子膜の2光子光電子分光

    • 著者名/発表者名
      桐山貴旭、村上吉成、斎藤理世、 家裕隆、安蘇芳雄、上羽貴大、 山田剛司、加藤 浩之、宗像 利明
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(文京区本郷)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 所属研究室HP

    • URL

      http://www.ch.wani.osaka-u.ac.jp/lab/munakata/index-jp.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪大学 教員基本情報

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=3265&k=%E5%B1%B1%E7%94%B0%E5%89%9B%E5%8F%B8&kc=1&sm=keyword&sl=ja&sp=1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 所属研究室HP

    • URL

      http://www.ch.wani.osaka-u.ac.jp/lab/munakata/index-jp.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学 教員基本情報

    • URL

      http://www.dma.jim.osaka-u.ac.jp/view?l=ja&u=3265&k=%E5%B1%B1%E7%94%B0%E5%89%9B%E5%8F%B8&kc=1&sm=keyword&sl=ja&sp=1

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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