2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K19157
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大北 英生 京都大学, 工学研究科, 教授 (50301239)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉井 康成 京都大学, 工学研究科, 助教 (30794268)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 一重項分裂 / 共役高分子 / 結晶 / 非晶 / 分子内電荷移動 / 三重項励起子 / ポーラロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、以下の研究項目ついて検討した。
【結晶性の異なる共役高分子を用いた高効率一重項分裂の探索】
非晶性共役高分子を対象として一重項分裂を検討したが、効率の良い一重項分裂が進行する系を見出すには至っていない。一方で、結晶性の高い共役高分子では効率の良い一重項分裂が観測された。この結果は、一重項分裂にとって結晶性が重要な要素であることを示唆している。
【分子内電荷移動特性の異なる共役高分子を用いた高効率一重項分裂の探索】
電子吸引性の高いチオフェンジオキシドを主鎖骨格に有する分子内D-A型構造の共役高分子を対象に過渡吸収分光測定により一重項励起子から三重項励起子の生成ダイナミクスを検討した。その結果、一重項励起子から三重項励起子ではなくポーラロンが効率よく生成することを明らかにした。分子内D-A性が強い構造では電荷生成が優勢になると考えられる。
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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
平成29年度は、非晶性ならびに結晶性を示す共役高分子において一重項分裂を検討した結果、結晶性の高い共役高分子では効率の良い一重項分裂が観測され、一重項分裂にとって結晶性が重要な要素であることを明らかにした。電子吸引性の高いチオフェンジオキシドを主鎖骨格に有する分子内D-A型構造の共役高分子に対して一重項分裂を検討した結果、ポーラロンが効率よく生成することを明らかにし、分子内D-A性が強い構造では電荷生成が優勢になることを明らかにした。結晶性ならびに分子内D-A性に対する一重項分裂の傾向を明らかにすることができたことから、当初計画どおり着実に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の探索研究の結果を踏まえて、中程度の分子内D-A性を有する結晶性共役高分子に焦点を絞って、一重項分裂材料の探索をさらに進める。具体的には、電子吸引性のジケトピロロピロール（DPP）骨格と電子供与性のチオフェン（T）骨格を主鎖に有する結晶性共役高分子を中心に一重項分裂の検討を進め、機構解明へと展開する。。
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| Causes of Carryover |
当初は、市販試薬の購入により分子内D-A性の異なる共役高分子を調達する予定であったが、
共同研究の実施により、分子内D-A性が系統的に異なる共役高分子を提供していただいたため本年度の購入計画を変更した。またこれにより、より系統的な検討を行うことができ研究を効率よく進めることができた。
次年度使用計画では、試薬購入費を当初よりも増額し、初年度の成果により明確になった試料対象に対してより一層緻密な探索研究を実施する。また、材料探索のみならず機構解明にも着手できるように、必要な機器購入にも一部充てる予定である。
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