2022 Fiscal Year Research-status Report
Visualization of Monolayer Structures Specifically Formed by Functional Organic Materials at the Substrate Interface
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22K14604
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
塩谷 暢貴 京都大学, 化学研究所, 助教 (60822963)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 赤外分光法 / 高分解能 / 有機半導体 / アルカン / 薄膜 / 伸縮振動 / 結晶多形 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，本課題の目標である“単分子膜構造の可視化”に向けて，それを可能にする解析手法の構築に取り組んだ．具体的には，分子パッキングの微細な違いも見逃すことなく議論するために，赤外スペクトルの固体測定で伝統的に使われる波数分解（～4 cm-1）の見直しから行った．その結果，主要な有機半導体の多結晶材料においては，想像よりも遥かに鋭い振動バンドを与えることがわかり，従来の波数分解では正確な構造情報を得るのに不十分であることが判明した．実測に基づいて，有機材料の凝集構造を議論するための最適な波数分解を決定するとともに，質の高いスペクトルを得るための偏光や入射角，基板材質などの測定条件も整理した．
上記の研究と並行して，直鎖アルカンをモデル化合物として選び，単分子膜構造を識別する鍵となる振動バンドを調べた．その結果，CH伸縮振動バンド領域を詳しく解析することで，メチレン基とメチル基の構造を切り分けて議論できることを明らかにした．実際に，高性能有機半導体材料であるPh-BTBT-C10の薄膜の赤外スペクトルを測定すると，確かに相転移に応じてこれらの振動バンドが敏感に変化した．
以上のようにして，本年度は単分子膜構造を解明するための解析手法の構築を行った．それに伴い，凝集相の赤外スペクトルを測定する際の波数分解に関する従来の認識を一新できたことは，これまで見逃されてきた構造情報を掘り起こすことにつながるため，重要である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度の目標としていた解析手法の構築に関してはほぼ予定通り進行したことに加えて，本課題を遂行するうえで重要となるマーカーバンドの発見を想定以上に早い段階で発見できたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
X線回折を用いた高分解測定を構築し，赤外分光法と併用することで，単分子膜構造の解明を行う．
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| Causes of Carryover |
昨今の情勢により，必要としていた物品の納期の目処が立たなかったことなどにより，物品費に関しては次年度以降に使用を予定している．したがって，繰越分は当初の計画通り，本課題に伴う消耗品費や，得られた成果を国際的学術誌に発表するための論文掲載費などに割り当てる予定である．
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Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Synergistic Surface Modification of Tin?Lead Perovskite Solar Cells2023
Author(s)
Hu Shuaifeng、Zhao Pei、Nakano Kyohei、Oliver Robert D. J.、Pascual Jorge、Smith Joel A.、Yamada Takumi、Truong Minh Anh、Murdey Richard、Shioya Nobutaka、Hasegawa Takeshi、Ehara Masahiro、Johnston Michael B.、Tajima Keisuke、Kanemitsu Yoshihiko、Snaith Henry J.、Wakamiya Atsushi
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Journal Title
Advanced Materials
Volume: 35
Pages: 2208320～2208320
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Interfacial Modifications for Efficient Tin–lead Perovskite Solar Cells2022
Author(s)
Shuaifeng Hu, Pei Zhao, Kyohei Nakano, Jorge Pascual, Minh Anh Truong, Richard Murdey, Nobutaka Shioya, Takeshi Hasegawa, Masahiro Ehara, Keisuke Tajima, Yoshihiko Kanemitsu, Atsushi Wakamiya
Organizer
33rd International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-33)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Efficient inverted perovskite solar cells enabled by multipodal hole-collecting monolayers based on triazatruxene skeleton2022
Author(s)
Minh Anh Truong, Tsukasa Funasaki, Lucas Ueberricke, Wataru Nojo, Richard Murdey, Takumi Yamada, Shuaifeng Hu, Tomoya Nakamura, Nobutaka Shioya, Takeshi Hasegawa, Yoshihiko Kanemitsu, Takanori Suzuki, Atsushi Wakamiya
Organizer
33rd International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-33)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Understanding the Surface Characteristics of Tin-Lead Perovskites2022
Author(s)
Shuaifeng Hu, Pei Zhao, Kyohei Nakano, Jorge Pascual, Takumi Yamada, Minh Anh Truong, Richard Murdey, Nobutaka Shioya, Takeshi Hasegawa, Masahiro Ehara, Keisuke Tajima, Yoshihiko Kanemitsu, Atsushi Wakamiya
Organizer
第32回基礎有機化学討論会
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