Novel terahertz responses in organic materials having periodic structure

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K13819
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 岸田 英夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40311633)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 共役系高分子 / 周期構造 / テラヘルツ

Outline of Annual Research Achievements

複数種類の構成ユニットからなる周期構造型共役系高分子における電子状態の特徴を明らかにすることを目的に研究を実施した。2018年度は、そのような系における化学ドーピング状態におけるテラヘルツ波透過測定を行った。以前に行った単一種類の構成ユニットからなる共役系高分子の化学ドーピング状態のテラヘルツ波透過測定において、ドーピングが進行するのに従い局在度を表すパラメータが連続的に変化することを明らかにしている。今回対象とした系において、化学ドーピングに伴い赤外領域にポーラロンに由来する吸収帯が表れた。この変化は、単一種類の構成ユニットからなる共役系高分子とほぼ同様であり、類似のポーラロン状態が形成していると考えられる。テラヘルツ領域の透過スペクトルを測定するためには、比較的厚い試料を必要とするが、赤外吸収スペクトル測定によってドーピングレベルを確認するのは難しい。そこで、本研究では、赤外領域の反射スペクトルによりポーラロン状態を確認し、その上でテラヘルツ領域の透過測定を行った。得られた結果からテラヘルツ領域の光学伝導度スペクトルを求めた。ドーピングの進行に伴い、光学伝導度の値は変化するものの、スペクトル解析から得られた局在性を表すパラメータの値に大きな変化はなかった。単一種類の構成ユニットからなる共役系高分子と周期構造型共役系高分子の違いを解明するために、今後種々の周期構造系に研究を展開することが重要である。