2017 Fiscal Year Annual Research Report
Theory of Active Sites of Organic Semiconductors
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105011
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
小林 伸彦 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (10311341)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳澤 将 琉球大学, 理学部, 准教授 (10403007)
田村 宏之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 主幹研究員 (60390655)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 有機半導体 / 活性サイト / 理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機半導体の機能解析およびその制御には、不規則性に由来する活性サイトの解明と制御が重要になっている。そのため、精密な原子構造・電子構造解析による活性サイト研究の下、電気的、光学的機能設計のための理論的体系を構築することを目的に研究を行っている。今年度は以下のように研究を行った。
【課題１】第一原理電子状態計算による有機半導体の電子・原子構造と活性サイトの理論 ファンデルワールス密度汎関数理論による有機半導体結晶の構造決定の応用を進め、新しいペンタセン結晶相における結晶構造、フェナセン結晶構造、イオン化エネルギー・電子親和力の表面分子配向への依存性を明らかにした。
【課題２】有機半導体のキャリア伝導と活性サイトの理論 有機半導体のキャリア輸送理論を発展させるとともに、実験グループで測定されているTIPS-BPなどの有機材料の伝導性能を明らかにした。
【課題３】有機半導体のフォノン場、フォトン場との相互作用と活性サイトの理論 有機太陽電池のエネルギー変換効率に関わる有機結晶中の励起子の量子動力学モデルを発展させ、シングレット・フィッションにおけるフリー三重項の生成機構を解析し、励起子相互作用の違いがフリー三重項への解離速度の材料依存性を決定していることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
【課題１】第一原理電子状態計算による有機半導体の電子・原子構造と活性サイトの理論
【課題２】有機半導体のキャリア伝導と活性サイトの理論
【課題３】有機半導体のフォノン場、フォトン場との相互作用と活性サイトの理論
個々の課題について予定通り研究が進み、それぞれの課題の成果について論文発表、招待講演等で公表し、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
【課題１】第一原理電子状態計算による有機半導体の電子・原子構造と活性サイトの理論
【課題２】有機半導体のキャリア伝導と活性サイトの理論
【課題３】有機半導体のフォノン場、フォトン場との相互作用と活性サイトの理論
最終年度としてそれぞれの課題を総括する。
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[Journal Article] The entangled triplet pair state in acene and heteroacene materials2017
Author(s)
Yong Chaw Keong、Musser Andrew J.、Bayliss Sam L.、Lukman Steven、Tamura Hiroyuki、Bubnova Olga、Hallani Rawad K.、Meneau Aur?lie、Resel Roland、Maruyama Munetaka、Hotta Shu、Herz Laura M.、Beljonne David、Anthony John E.、Clark Jenny、Sirringhaus Henning
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 8
Pages: 15953～15953
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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