π共役分子系における対称性の破れによるオフセットレス電荷生成

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04692
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 35:Polymers, organic materials, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大北 英生 京都大学, 工学研究科, 教授 (50301239)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 俊介 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70707257) ; KIM HYUNGDO 京都大学, 工学研究科, 助教 (80837899) ; 玉井 康成 京都大学, 工学研究科, 助教 (30794268)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2026-03-31

Summary of the Research Project

応募者が見出した、有機薄膜半導体に生成した電子－正孔対である励起子がクーロン引力を打ち破って自由電荷キャリアへと解離する現象に対し、レーザ分光法を駆使して電荷生成ダイナミクスのメカニズムを解明する。空間的に対称性が破れたヘテロ接合場におけるエントロピー効果やエンタルピー効果といった理論モデルの実験的検証と、振電相互作用に起因する自発的対称性の破れに基づく新しい電荷生成機構の探求を行う。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

エネルギーオフセットが無い条件でも電子と正孔が解離するメカニズムが解明されれば、有機薄膜太陽電池や有機ELなど有機エレクトロニクスへの波及効果は大きく、また励起子の電荷分離プロセスを本格的に検討している研究者は少ないことからも、研究遂行の学術的意義も大きい。研究提案が提唱するエントロピー効果、エンタルピー効果、自発的対称性の破れを解明していくことはその効果的なアプローチであると考えられる。