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有機薄膜太陽電池のブレークスルーにむけて:弱い分子間相互作用の定量的解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J08155
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 デバイス関連化学
研究機関分子科学研究所 (2016)
千葉大学 (2015)

研究代表者

米澤 恵一朗  分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード分子間相互作用 / 角度分解紫外光電子分光 / 波動関数 / 状態密度 / 光電子分光 / 有機分子半導体 / 電子状態 / 界面相互作用
研究実績の概要

本課題の1つ目の目的は分子間相互作用による電子波動関数の空間分布の変調の観測である。そのためには対象試料の吸着構造を明らかにしたうえで最適な条件で角度分解紫外光電子分光法(ARUPS)を適用することが必須である。そのため、4月から7月の約3か月間、ARUPSによる電子波動関数の空間分布の実測実験で多くの成果を上げているビュルツブルク大学のAcim Schoell博士の研究室と低速電子線回折法による有機単層膜の詳細な吸着構造決定法を確立したイエナ大学のTorsten Fritz教授の研究室を訪問し打ち合わせを行った。それをもとに、前期にドイツの放射光施設BESSYIIで、後期に分子科学研究所内放射光施設UVSOR BL5UにてAg(111)上のPFP単層膜の波動関数空間分布の実測を試みた。これらの成果は、10月に愛知県岡崎市で開催されたUVSORシンポジウム2016にてポスター発表した。また、本プロジェクトのもう一つの目的である分子間相互作用による電子状態のエネルギー空間での変調の原因を、”フェルミ準位近傍の状態密度分布変化に誘起されたフェルミ準位シフト現象”だと考えそれを証明するための実験をUVSOR BL7Uで行った。その結果、フェルミ準位近傍の非常にわずかな状態密度変化の実測に成功し仮説の証明に成功した。この結果は、11月に愛知県で開催されたThe 76th Okazaki Conference Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications(ASOMEA8)にてポスター発表を行った。今年度は1本の共著論文がアクセプト(B. Reisz, et al., J. Mat. Research, in press)となり、共著を含め、国内、国外合わせて計16件の学会発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 9件)

  • [国際共同研究] Helmholtz-Zentrum Berlin/ビュルツブルク大学/イエナ大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 蘇州大学 FUNSOM(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Jena大学/Wuerzburg大学/Helmholtz-Zentrum Berlin(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural, Optical, and Electronic Characterization of Perfluorinated Sexithiophene Films and Mixed Films with Sexithiophene2017

    • 著者名/発表者名
      Berthold Reisz, Simon Weimer, Rupak Banerjee, Clemens Zeiser, Christopher Lorch, Giuliano Duva, Johannes Dieterle, Keichirou Yonezawa, Jin-Peng Yang, Satoshi Kera, Nobuo Ueno, Alexander Hinderhofer, Alexander Gerlach, and Frank Schreiber
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research

      巻: - 号: 10 ページ: 1908-1920

    • DOI

      10.1557/jmr.2017.99

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Various Electronic Structure of SnCl2Pc Film on Graphite2016

    • 著者名/発表者名
      Keiichirou Yonezawa, Takahiro Ueba, Ryo Shiraishi, Hiroyuki Yamane, Nobuhiro Kosugi, and Satoshi Kera
    • 雑誌名

      UVSOR Activity report2015

      巻: 127

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Charge transfer states appear in the pi-conjugated pure hydrocarbon molecule on Cu(111)2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yonezawa, Y. Suda, S. Yanagisawa, T. Hosokai, K. Kato, T. Yamaguchi, H. Yoshida, N. Ueno, and S. Kera
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 9 号: 4 ページ: 045201-045201

    • DOI

      10.7567/apex.9.045201

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution core-level photoemission measurements on the pentacene single crystal surface assisted by photoconduction2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakayama, Y. Uragami, M. Yamamoto, K. Yonezawa, K. Mase, S. Kera, H. Ishii, N. Ueno,
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 28 号: 9 ページ: 094001-094008

    • DOI

      10.1088/0953-8984/28/9/094001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thickness and Substrate Dependent Thin Film Growth of Picene and Impact on the Electronic Structure2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hosokai, A. Hinderhofer, F. Bussolotti, K. Yonezawa, C. Lorch, T. Watanabe, A. Vorobiev, Y. Hasegawa, Y. Yamada, Y. Kubozoro, A. Gerlach, S. Kera, F. Schreiber, N. Ueno
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 119 号: 52 ページ: 29027-29037

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b10453

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 低エネルギー放射光でみるコロネン薄膜/グラファイト界面の電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      山口拓真, 上羽貴大, 米澤恵一朗, 白石龍, 出田真一郎, 田中清尚, 解良聡
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県 横浜 パシフィコ横浜
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト上の有機分子薄膜によるバンドフォールディング2017

    • 著者名/発表者名
      山口拓真, 上羽貴大, 米澤恵一朗, 白石龍, 出田真一郎, 田中清尚, 解良聡
    • 学会等名
      2017有機固体若手の会
    • 発表場所
      神奈川県足柄下郡 湯河原温泉
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The Correlation between Density of States and the Fermi Level Position in a Heteromolecular Monolayer System2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yonezawa, Y. Suda, J. L. Zhang, S. Yanagisawa, T. Matsushita, R. Makino, T. Yamaguchi,K. Kato, S. Ideta,K. Tanaka, A.T.S.Wee, W. Chen, H. Yoshida, N. Ueno, and S. Kera
    • 学会等名
      The 76th Okazaki Conference Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications
    • 発表場所
      愛知県 岡崎 岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electronic Structure at the Interface between Coronene Monolayer and Graphite Investigated by using Low Energy Photoelectron Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yonezawa, Y. Suda, J. L. Zhang, S. Yanagisawa, T. Matsushita, R. Makino, T. Yamaguchi,
    • 学会等名
      The 76th Okazaki Conference Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications
    • 発表場所
      愛知県 岡崎 岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of Vibrational Combination States in UPS Spectrum for π-conjugated Molecular in Gas Phase2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, K. Yonezawa, T. Ueba , S. kera
    • 学会等名
      The 76th Okazaki Conference Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications
    • 発表場所
      愛知県 岡崎 岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orbital Energy Rearrangement Induced by Weak Interaction at Perfluoropentacene/Ag(111) Interface2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ueba, K. Yonezawa, Y. Urabe, K. Sato, T. Nishimura, H. Yamane, N. Kosugi, H. Yoshida, S. Kera
    • 学会等名
      The 76th Okazaki Conference Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications
    • 発表場所
      愛知県 岡崎 岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Physisorption induced orbital energy rearrangement: Perfluoropentacene on Ag(111)2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ueba, Keiichirou Yonezawa, Yu Urabe, Kazushi Sato, Takahiro Nishimura, Hiroyuki Yamane, Nobuhiro Kosugi, Hiroyuki Yoshida, Satoshi Kera
    • 学会等名
      The 4th Workshop on Physics in Organic Optoelectronics
    • 発表場所
      中国 蘇州 蘇州大学
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コロネン単層膜/グラファイト界面におけるディラック様バンド分散の観測2016

    • 著者名/発表者名
      山口拓真, 上羽貴大, 米澤恵一朗, 白石龍, 出田真一郎, 田中清尚, 解良聡
    • 学会等名
      UVSORシンポジウム2016
    • 発表場所
      愛知県岡崎市 岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 弱相互作用による有機分子の軌道分布変調の直接観測2016

    • 著者名/発表者名
      米澤 恵一朗、上羽 貴大、沼田 千尭、白石 龍、出田 真一郎、田中 清尚、解良 聡
    • 学会等名
      UVSOR シンポジウム2016
    • 発表場所
      愛知県 岡崎市 岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分子間π軌道相互作用による有機半導体の占有・空準位の分裂と1次元バンド形成過程2016

    • 著者名/発表者名
      樫本祐生、米澤 恵一朗、Roman Forker、Torsten Fritz、解良聡、吉田弘幸
    • 学会等名
      第25回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      京都府左京区吉田本町 京都大学
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分子間相互作用による有機半導体の占有・空準位の分裂と一次元バンド形成2016

    • 著者名/発表者名
      樫本祐生、米澤恵一朗、Forker Roman、Fritz Torsten、解良 聡、吉田弘幸
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      兵庫県 神戸 ファッションマート
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分子間π軌道相互作用による有機半導体の占有・空軌道の分裂と一次元バンド形成過程2016

    • 著者名/発表者名
      樫本祐生、米澤恵一朗, 解良 聡, 吉田弘幸
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟県 新潟市 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Electronic structural modification in π-conjugated pure hydrocarbon molecule depending on the interfacial interaction2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yonezawa, Y. Suda, S. Yanagisawa, K. Kato, T. Yamaguchi, H. Yoshida, N. Ueno, and S. Kera
    • 学会等名
      39th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
    • 発表場所
      スイス チューリッヒ the ETH Zurich
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards establishing a new characteriza on method for understanding a strong electron-phonon coupling2016

    • 著者名/発表者名
      UEBA Taka, YONEZAWA Keiichirou, SUDA Yousuke、 YAMAGUCHI Takuma and KERA Satoshi
    • 学会等名
      The International Workshop on Prospects and Limitations of Electronic Structure Imaging by Angle Resolved Photoemission Spectroscopy
    • 発表場所
      ドイツ ドレスデン Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ag(111)上フッ化ペンタセンの物理吸着により引き起こされる分子軌道エネルキーの変調2016

    • 著者名/発表者名
      上羽貴大, 米澤恵一朗, 浦部祐, 佐藤一至, 西村孝宏, 山根宏之, 小杉信博, 吉田弘幸, 解良聡
    • 学会等名
      表面科学の最先端技術と分子科学~第7回真空・表面科学若手研究会
    • 発表場所
      愛知県岡崎市分子科学研究所
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The Correlation between Density of States and the Fermi Level Position in a Heteromolecular Monolayer System2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yonezawa, Y. Suda, J. L. Zhang, S. Yanagisawa, T. Matsushita, R. Makino, T. Yamaguchi,K. Kato, S. Ideta,K. Tanaka, A.T.S.Wee, W. Chen, H. Yoshida, N. Ueno, and S. Kera
    • 学会等名
      表面科学の最先端技術と分子科学~第7回真空・表面科学若手研究会
    • 発表場所
      愛知県岡崎市分子科学研究所
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Surface Coordination Chemistry to Control the Charge Transfer at an Organic/Metal Interface: Role of Cl atom2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yonezawa, T. Ueba, Y. Ioka, T. Tago, Q. Wang, C. Zwick, Y. Suda, F. Bussolotti, M. Grünewald, N. Aghdassi, H. Yamane, R. Forker, N. Kosugi, T. Fritz, S. Duhm, H. Yoshida, and S. Kera
    • 学会等名
      Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces (ESPMI VII)
    • 発表場所
      Arizona, America
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orbital energy rearrangement upon intermolecular interaction of perfluoropentacene thin films2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ueba, K. Yonezawa, T. Yamaguchi, F. Bussoloti, H. Yamane, N. Kosugi, and S. Kera
    • 学会等名
      Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces (ESPMI VII)
    • 発表場所
      Arizona, America
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱誘起原子脱離現象により明らかになる有機/金属界面電子状態への分子構造の影響2015

    • 著者名/発表者名
      米澤 恵一朗、井岡 雄以、田子 達寛、山根 宏之、小杉 信博、吉田 弘幸、 解良 聡
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会2015
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 有機/金属界面の電荷移動機構の解明:立体障害を有するフタロシアニン2015

    • 著者名/発表者名
      米澤 恵一朗、Fabio Bussolotti、井岡 雄以、田子 達寛、Qi Wang、Nabi Aghdassi、山根 宏之、小杉 信博、Steffen Duhm、吉田 弘幸、解良 聡
    • 学会等名
      2015第76回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 熱誘起表面化学反応による吸着分子の構造2015

    • 著者名/発表者名
      田子達寛、米澤恵一朗、井岡雄以、F. Bussolotti、山根宏之、小杉信博、吉田弘幸、解良聡、奥平幸司
    • 学会等名
      2015第76回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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