2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of time-resolved photoelectron spectroscopy with ultra-wide time region for the study of next-generation organic optical materials
| Project/Area Number |
17H03137
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
松崎 弘幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (80422400)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細貝 拓也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (90613513)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 超高速分光 / 励起状態 / 有機EL / 太陽電池 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、励起状態の電子構造の動的変化が計測可能な「時間分解二光子光電子分光法」について、サブピコ秒からミリ秒までの超広時間領域をシームレスにカバーする時間分解二光子光電子分光装置を開発する。同装置を次世代有機光デバイス材料に適用し、励起状態の電子構造とそのダイナミクスを、幅広い時間領域に渡って、高い時間分解能とエネルギー分解能で精密に計測することで、その物理的起源を明らかにする。これによって、励起状態を精密に制御する分子設計指針を提示し、次世代有機光デバイスの高性能化に寄与することを目的とする。本年度は、昨年度から引き続き、チタンサファイアレーザー(繰返し周波数: 76MHz, 光子エネルギー: 1.55 eV)、第3高調波発生器等から構成されるシステムをフェムト秒パルスレーザー光源とし、電子分光装置を組み合わせて、時間分解測定可能な二光子光電子分光装置の開発を進めた。具体的には、レーザー光学系については、レーザー光のビーム拡がりとその異方性が想定していたよりも大きく平行光化に難航したが、シリンドリカルレンズ等を用いることでこれらの課題を解消し、光学系の基本骨格を完成させることができた。また、電子分光装置については、レーザー導入用の合成石英ビューポートを購入して装置に取り付けた後に、再度、計測室のベーキングを施して装置の超高真空化を達成した。また、金コートシリコン基板を試料に用いて、紫外光電子スペクトルが計測できることを確認した。今後、装置システム全体としての整備を進め、実際の材料測定に着手する予定である。一方、本研究課題の試料対象として予定している、熱活性型遅延蛍光材料の励起状態ダイナミクスの解析を過渡吸収分光法を用いて推し進め、溶液中における分子単体のダイナミクスの詳細解明に成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では、全体として、100 fs から 1 ms までの時間領域で、シームレスに測定可能な時間分解二光子光電子分光装置を完成させ、実際の材料測定に着手する予定であったが。装置システム全体の整備がやや遅れており、実際の材料測定に着手できていないため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
システム全体の整備については、今後注力し完成させる。具体的には、パルスレーザ光を計測チャンバーに導入して、金コートシリコンなどの基板試料を用いて、遅延時間ゼロでの二光子光電子スペクトル計測、さらにはポンプ-プローブ条件下での時間分解二光子光電子スペクトルの取得を行い、装置システムの基本性能の評価を行う。その後、実際の材料系への応用に着手する。これと並行して。測定予定の試料の薄膜状態における励起状態ダイナミクスの解析を過渡吸収分光法および過渡発光分光法を用いて行う。
|
