2017 Fiscal Year Annual Research Report
Hotcarrier and Multicarrier Transfer Dynamics and Charged Excitons in Semiconductor Nanocrystal Hybrid Systems
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15H03773
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
玉井 尚登 関西学院大学, 理工学部, 教授 (60163664)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 半導体ナノ微粒子 / 荷電励起子 / ホットキャリア / マルチキャリア / 過渡吸収分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．CdSeナノプレート（NPLs）に2 nm程度の白金ナノ微粒子を接合すると共に，接合数制御したNPLs-Pt系を用い，フェムト秒状態選択励起過渡吸収分光を行った。その結果，CdSe NPLsのheavy-holeバンドより長波長を励起しても，hevy-holeバンドのブリーチとCdSe NPLsから白金への電子移動に伴うサブピコ秒のブリーチ回復が観測された。また，NPLsを高密度励起しマルチキャリアを生成させても白金ナノ微粒子への素早い電子移動が観測され，NPLs-Pt系では容易にマルチキャリア移動が起こることを見出した。
2．立方体形状の無機型ペロブスカイトCsPbX3 (X = Cl, Br, I) ナノ微粒子への白金ナノ粒子接合を試みた。白金前駆体として塩化白金酸を用いると，Br系ではハロゲン交換が容易に起こりCl系が生成した。また濃度制御により，Cl系とBr系の中間の吸収を持つ種々のペロブスカイトを合成出来る事がわかった。一方Cl系を用いた場合は，ナノ微粒子の角に白金ナノ粒子が接合していると期待される電顕像が観測され吸収・発光の僅かなシフトが起こったが，発光量子収率は逆に十倍以上増加した。
3． CdSe NPLsの光化学電子ドーピングによる吸収・発光スペクトル変化が構造変化によるものではなく，荷電粒子による電場効果であることを実験的に明確にする為に，CdSe NPLsをポリマー薄膜中に分散させ，吸収，発光および発光寿命の電場効果の実験を行った。その結果，QDsなどよりも低い電場で電場効果が現れること，hevy-holeとlight-holeバンドの中間に新しいバンドを考慮すると電場吸収スペクトルを説明できること，双極子モーメントより分極率変化が大きく効いていること，発光は第一励起子吸収状態から起こっているのではない事等が明らかになった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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