2014 Fiscal Year Research-status Report
Fabrication of plasmonic metal nano-structures for photocurrent generation drawing an innovation for design of thin-film solar cells
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25390001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
ジェズニチカ イザベラ 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40565769)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 孝将 福岡大学, 工学部, 教授 (10580178)
柳生 数馬 福岡大学, 工学部, 助教 (90609471)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 表面化学 / ラマン分光 / 金属有機構造体 / 表面分光 / プラズモニクス / 太陽電池 / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、配位子金属配列体（ligated metal arrays, LMA）の構造とその形成のメカニズムを理解した。端的に言えば、LMAはチェーンがジプロトン化された4,4'-ビピリジン配位子によって相互に分離した金原子から構成されている。この配列体は、いわゆる吸着層が鋳型となる成長（adlayer-templated growth）によって形成されている。この機構ではまず、ジプロトン化された4,4'-ビピリジン分子がAu(111)表面上に特異な配向構造をもって吸着し、[112]方向に配列する。浸漬溶液へ故意に添加した塩化物アニオンは、ビピリジン分子のプロトン近傍に吸着する。ビピリジンが吸着する際に、金原子もバルク表面から放出される。この2つは塩化物アニオンの周囲に吸着し、いわゆる金原子との相互作用（aurophilic interactions）によって互いに保持しあう一次元金属鎖構造を形成する。
現在我々は、調査結果をまとめた短い速報を日本化学会誌に投稿すべく準備している。
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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
金属有機構造体のシリコン表面への固定化、共同研究者らによるIV特性の計測、構造体の顕微鏡観察など、予定していた実験はおおむね達成できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度は26年度の成果を受けて、実際のデバイス試作を行う。
(1)光電池デバイスの試作
研究提案中にある2種類の電池デバイスを作成する。第一のデバイスはｐ型半導体特性を持つSi表面にLMNP構造体の構築したもの、第二のデバイスは同じくｐ型Si表面に金薄膜を蒸着したものである。配位子－金属ナノ粒子構造体は、この金薄膜状に作製する。
(2)IV特性の評価
作製したデバイスの光電効率を明らかにするため、IV特性を検討する。この特性評価は、従来法である金電極間に挟み見込んだ形で、波長や光量を変えてさまざまな条件下で計測し検討を行う。
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| Causes of Carryover |
今年度出席を検討していた国際会議を見送ったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国際学会への参加を予定しており、その参加登録費および旅費の一部として支出予定。
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[Presentation] Molecular adsorption and orientation of 4,4’-bipyridine and 4,4’-bipyridine N,N’- dioxide in monolayers adsorbed on gold by tip-enhanced Raman spectroscopy2014
Author(s)
I.I. Rzeznicka, H. Horino, N. Kikkawa, S. Sakaguchi, A. Morita, S. Takahashi, T. Komeda, H. Fukumura, T. Yamada, M. Kawai
Organizer
ISSS-7, The 7th International Symposium on Surface Science
Place of Presentation
Shimane Prefectural Convention Center, Kunibiki Messe, Matsue, Shimane, Japan
Year and Date
2014-11-02 – 2014-11-06
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[Presentation] Molecular adsorption and orientation of 4,4'-bipyridine and 4,4'-bipyridine N,N'-dioxide in monolayers adsorbed on gold thin films by tip-enhanced Raman spectroscopy2014
Author(s)
I.I. Rzeznicka, H. Horino, N. Kikkawa, S. Sakaguchi, A. Morita, S. Takahashi, T. Komeda, H. Fukumura, T. Yamada, M. Kawai
Organizer
ECOSS30, 30th European Conference on Surface Science
Place of Presentation
Antalya, Kervansaray Lara Convention Center, Turkey
Year and Date
2014-08-31 – 2014-09-05
