1996 Fiscal Year Annual Research Report
導電性高分子-フラーレン複合体の電気・光物性と機能性に関する研究
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08405025
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉野 勝美 大阪大学, 工学部, 教授 (70029205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河合 壯 大阪大学, 工学部, 助手 (40221197)
尾崎 雅則 大阪大学, 工学部, 助教授 (50204186)
大森 裕 大阪大学, 工学部, 助教授 (50223970)
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| Keywords | 導電性高分子 / フラーレン / 光伝導 / 超光速光誘起電荷移動 / 電子素子 |
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| Research Abstract |
導電性高分子とフラーレンの複合体をそれぞれの有機溶媒溶液を混合し、乾燥することで調製した。用いた導電性高分子としては、ポリ(3-アルキルチオフェン)ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリ(アルコキシフェニレンビニレン)などで、また一部ポリオリゴフェニルシランも用いた。これらの複合体はフラーレンの濃度の上昇に共ない、顕著な蛍光の消光効果が見出された。またこれらの複合体の光伝導スペクトルを測定したところ、導電性高分子の帯間励起に相当する光の照射に伴って光電流が見出された。これらは光照射に伴って導電性高分子中で形成された励起子がフラーレンの存在かでは効率よく解離してフラーレンに電子が移動する超高速光誘起電荷移動によるものと考えれる。実際、超高速分光システムを構築してその電荷移動速度、電荷分離効率、電荷移動状態の寿命などの予備的な測定に成功した。
一方、この複合体に対してKを化学的にド-ピングしたところ、特徴的なESR信号が見出された。また、低磁場マイクロ波吸収スペクトル測定を行ったところ、K-フラーレン-導電性高分子からなる超伝導相が形成されていることを見出した。その転移温度はおよそ10Kであり、通常のK3C60とは異なる物性を示した。さらに、導電性高分子-フラーレン複合体に有機ドナーであるTDAEをド-ピングしたところTDAE-C60電荷移動錯体に特徴的な強磁性を示す複合体が見出された。特に導電性高分子としてポリ(アルコキシフェニレンビニレン)を用いた場合には、比較的高い温度から強磁性的なスピン間相互作用が支配的な特異な物性を示す複合体が形成された。これらのドープ導電性高分子-フラーレン複合体における特異な物性はフラーレンのπ電子系と導電性高分子のπ電子系の非常に強い相互作用を反映しているものとして解釈された。
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[Publications] K.Hosoda: "Effects of C_<60> Doping on Electrical and Optical Properties of Poly 〔(disilanylene)oligophenyleues〕" Japanese Journal of Applied Physics. 36・3. L372-L375 (1997)
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[Publications] K.Yoshino: "Novel Properties of New Type Conducting and Insulating Polymers and Their Composites" IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 3・3. 331-343 (1996)
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[Publications] K.Yoshino: "Electrical and Optical Properties of Maleculaply doped conducting Polymers" Synthetic Metals. 78. 301-312 (1996)
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[Publications] H.Araki: "Alkali-metal doping of fullerene-conducting Polymer composite:evalution of conductivity and ESR" Synthetic Metals. 77. 291-297 (1996)
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[Publications] S.B.Lee: "around state charge transfer in fullerthe-Polyalkyl thiophene composites:ESR and Iodine doping effect" Synthetic Metals. 77. 155-159 (1996)
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[Publications] K.Yoshino: "Multiphase Superconductivity in OO-PPV/C_<60> conposite doped by alkali metals:Low-field micro wave absorption and SQUID study" Physica C. 264. 161-171 (1996)
