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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Magnetoimpedance Study on Carrier Dynamics in Orgaic Semiconductor

Research Project

Project/Area Number 18H01951
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

生駒 忠昭  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10212804)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords磁気インピーダンス / 有機太陽電池 / 荷電キャリア / 励起子 / 空間電荷 / スピン角運動量保存的ダイナミクス / 磁気静電効果 / 磁気伝導効果
Outline of Annual Research Achievements

1. 磁気インピーダンス効果の機構解明を目的に、p型半導体高分子立体規則性ポリチオフェン(P3HT)を用いた単膜ダイオード(P3HT-OSD)について研究した。また、p型半導体立体規則性ポリチオフェン(P3HT)とn型半導体のフラーレン誘導体(PC60BM)を用いた単一接合太陽電池(P3HT|PC60BM-OSC)について研究した。

2. P3HT-OSDについては、酸化インジウム・スズ(ITO)電極とアルミニウム(Al)電極でP3HTを挟んだOSD(ITO|P3HT|Al)とITOとITOで挟んだOSD(ITO|P3HT|ITO)を作成し、磁気インピーダンスおよびマイクロ波共鳴実験を行った。解析したところP3HTと電極界面付近の再結合およびP3HT内部の再結合の存在を明らかにすることができた。得られた研究成果を専門雑誌で発表した。

3. PC60BMの膜厚が50 nmあるいは100 nmのP3HT|PC60BM-OSCを作成し、暗状態・明状態のインピーダンスを主に計測した。GとCの分散曲線が高周波数領域で、ステップ構造を示した点である。観測された分散曲線は、時定数の異なる2つのRC並列回路を直列連結した等価回路シミュレーションによって再現することができた。分散曲線の膜厚依存性より、時定数の遅いRC並列回路はPC60BM層に由来することを明らかにすることができた。一方、有意な磁気インピーダンスを観測することができなかった。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Photogenerated Radical Pair between Flavin and a Tryptophan-Containing Transmembrane-Type Peptide in a Large Unilamellar Vesicle2021

    • Author(s)
      Oka Yoshimi、Miura Tomoaki、Ikoma Tadaaki
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 125 Pages: 4057~4066

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.1c01231

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recombination of Free Carriers and Space Charges in Poly(3-hexylthiophene), as Revealed by Electrically and Capacitively Detected Magnetic Resonances2020

    • Author(s)
      Wakikawa Yusuke、Ikoma Tadaaki
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 124 Pages: 19945~19952

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c04904

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 有機太陽電池の不均一光励起による磁気伝導効果2021

    • Author(s)
      阿部 瞭太; 三浦 智明; 生駒 忠昭
    • Organizer
      日本化学会 第101春季年会(2021)
  • [Presentation] [N]Carboheliceneの励起三重項状態の電子スピン共鳴2020

    • Author(s)
      高橋 直也; 粕谷 奏太; 荒木 保幸; 黒沼 慎; 柳 優也; 三浦 智明; 生駒 忠昭
    • Organizer
      2020年光化学討論会
  • [Presentation] 5,15-ジアザポルフィリン銅錯体の光増感反応における置換基効果2020

    • Author(s)
      落合 ひかり; 渡邊 拓未; 三浦 智明; 生駒 忠昭; 俣野 善博
    • Organizer
      2020年光化学討論会
  • [Presentation] 還元的有機分子変換に利用可能なアミノアレーン置換ベンズイミダゾリウム光触媒2020

    • Author(s)
      大江 裕貴; 三浦 智明; 生駒 忠昭; 長谷川 英悦
    • Organizer
      2020年光化学討論会
  • [Presentation] 過渡吸収・電流同時測定による有機薄膜太陽電池におけるキャリア移動度の研究2020

    • Author(s)
      村松 直哉; 三浦 智明; 生駒 忠昭
    • Organizer
      2020年光化学討論会
  • [Presentation] 分光-電気伝導同時実時間観測による色素ドープ導電性高分子の光伝導機構解明2020

    • Author(s)
      三浦 智明; 山田 瑛葉; 八代 真理子; 生駒 忠昭
    • Organizer
      2020年光化学討論会
  • [Presentation] P3HT単膜ダイオードにおける光キャリア再結合の電流検出磁気共鳴研究2020

    • Author(s)
      脇川 祐介; 生駒 忠昭
    • Organizer
      第59回電子スピンサイエンス学会年会
  • [Presentation] 熱活性化遅延蛍光性4czipnの光生成励起三重項状態2020

    • Author(s)
      粕谷 奏太; 三浦 智明; 生駒 忠昭; 中野谷 一
    • Organizer
      第59回電子スピンサイエンス学会年会
  • [Presentation] rrP3HT|PC61BM積層太陽電池のインピーダンス分光2020

    • Author(s)
      中島 駿; 三浦 智明; 生駒 忠昭
    • Organizer
      第59回電子スピンサイエンス学会年会
  • [Presentation] 電子スピン計測による有機半導体の励起子・キャリアダイナミクス2020

    • Author(s)
      生駒 忠昭
    • Organizer
      第59回電子スピンサイエンス学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 磁気光吸収・磁気光電流同時測定法によるP3HT:PC61BM薄膜におけるキャリア対ダイナミクスの観測2020

    • Author(s)
      小林 奏; 三浦 智明; 生駒 忠昭
    • Organizer
      第59回電子スピンサイエンス学会年会
  • [Presentation] Photocarrier Transport in Organic Solar Cells Studied by Simultaneous Measurement of Transient Absorption and Photocurrent2020

    • Author(s)
      Muramatsu, Naoya; Miura, Tomoaki; Ikoma, Tadaaki
    • Organizer
      6th Kanto Area Spin Chemistry Meeting
  • [Presentation] Magnetophotoconductance of Organic Solar Cell2020

    • Author(s)
      Ikoma, Tadaaki
    • Organizer
      6th Kanto Area Spin Chemistry Meeting
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 過電流保護素子2020

    • Inventor(s)
      山内 建; 菅原 晃; 生駒 忠昭; 上野 彰
    • Industrial Property Rights Holder
      山内 建; 菅原 晃; 生駒 忠昭; 上野 彰
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2020/028381
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 過電流保護素子2019

    • Inventor(s)
      山内 建; 菅原 晃; 生駒 忠昭; 上野 彰; 若林 淳也
    • Industrial Property Rights Holder
      山内 建; 菅原 晃; 生駒 忠昭; 上野 彰; 若林 淳也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      6795826

URL: 

Published: 2021-12-27  

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