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1分子計測法を駆使したヘテロ界面電荷移動への包括的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 15K05398
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関立教大学

研究代表者

三井 正明  立教大学, 理学部, 教授 (90333038)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード単一分子分光 / ヘテロ界面 / 電荷移動 / 単一分子蛍光分光 / 四重極子色素 / 色素増感太陽電池 / 固体 / 変換効率 / 増感剤 / ブリンキング / アントラセン / 有機色素 / 光電変換 / 蛍光ブリンキング / 電子移動 / 酸化チタン / 蛍光 / 色素
研究成果の概要

単一分子分光を用いて、光電変換過程の舞台となる界面や膜中における色素の電荷移動ダイナミクスに関する研究を実施した。とりわけ、光誘起電荷移動に基づく蛍光ブリンキングのon-timeおよびoff-time分布の光子積算時間性の評価とそれらの分布の最尤推定法(MLE)による最良パラメータ推定とそのKolomogorov-Smirnov(KS)検定を組み合わせたMLE-KS解析によるアプローチを確立し、高分子膜中や金属酸化物半導体表面上に置かれた色素分子が示す蛍光ブリンキングの解析に適用した。その結果、高分子膜中や酸化チタン半導体界面における色素の光誘起電荷移動ダイナミクスの全容を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Geometric and electronic properties of Si-atom doped Al clusters: robustness of binary superatoms against charging2017

    • 著者名/発表者名
      Akutsu Minoru、Koyasu Kiichirou、Atobe Junko、Miyajima Ken、Mitsui Masaaki、Tsunoyama Hironori、Nakajima Atsushi
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 19 号: 31 ページ: 20401-20411

    • DOI

      10.1039/c7cp03409a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-Molecule Fluorescence Spectroscopy of Perylene Diimide Dyes in a γ-Cyclodextrin Film: Manifestation of Photoinduced H-Atom Transfer via Higher Triplet (n, π*) Excited States2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Mitsui, Hiroki Fukui, Ryoya Takahashi, Yasushi Takakura, Toshinari Mizukami
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 121 号: 8 ページ: 1577-1586

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.6b11353

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Methodology for Discriminating Between Competitive Photophysical Processes in Photoblinking: Application to the Fluorescence Blinking of Single Dye Molecules Adsorbed on TiO22017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Mitsui, Aki Unno, Kyosuke Mori
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 6 ページ: 866-869

    • DOI

      10.1246/cl.170127

    • NAID

      130005689353

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electronic Spectra and Excited-State Dynamics of Acridine and Its Hydrated Clusters2017

    • 著者名/発表者名
      Colin Harthcock, Jie Zhang, Wei Kong, Masaaki Mitsui, Yasuhiro Ohshima
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 146 号: 13 ページ: 134311-134311

    • DOI

      10.1063/1.4979631

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Understanding Photoinduced Charge Transfer Dynamics of Single Perylenediimide Dyes in a Polymer Matrix by Bin-time Dependence of Their Fluorescence Blinking Statistics2016

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Mitsui, Aki Unno, Syun Azechi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 120 号: 28 ページ: 15070-15081

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b04114

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Self-Assembly of Cyclic 2,7-Anthrylene Ethynylene 1,3-Phenylene Ethynylene Trimer with a Planar Conformation2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Takaki, R. Ozawa, T. Kajitani, T. Fukushima, M. Mitsui, K. Kobayashi
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 22 号: 47 ページ: 16760-16764

    • DOI

      10.1002/chem.201603627

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Supramolecular Encapsulation on Photophysics and Photostability of a 9,10-Bis(arylethynyl)anthracene-Based Chromophore Revealed by Single-Molecule Fluorescence Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Mitsui, Koji Higashi, Yohei Hirumi, Kenji Kobayashi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 120 号: 42 ページ: 8317-8325

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.6b08734

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Correlations between photovoltaic characteristics, adsorption number, and regeneration kinetics in dye-sensitized solar cells revealed by scanning photocurrent microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Mitsui, Yuya Kawano, Kyosuke Mori, Naoto Wakabayashi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 31 号: 25 ページ: 7158-7165

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b01581

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] CsPbI3ナノ結晶の単一粒子および凝集体の発光挙動2017

    • 著者名/発表者名
      山中詩織、三井正明
    • 学会等名
      ナノ学会第15回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] D-π-A構造を有するスターバースト色素を用いた色素増感太陽電池2017

    • 著者名/発表者名
      中込湧士郎、井上 翔太、小林健二、三井正明
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] D-π-A-π-D型四重極子色素の単一分子分光 : 発光特性に対する環境とコンフォメーションの影響2017

    • 著者名/発表者名
      水上俊成、井上翔太、小林健二、三井正明
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 有機無機ペロブスカイト太陽電池の光電流-発光顕微計測2017

    • 著者名/発表者名
      斎藤祐太、三井正明
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MK-2色素を用いた色素増感太陽電池のレーザー走査光電流-発光顕微計測2017

    • 著者名/発表者名
      高橋遼、小林令奈、森京介、三井正明
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CsPbI3ナノ結晶凝集体の発光ブリンキングと光子アンチバンチング挙動2017

    • 著者名/発表者名
      山中詩織、新堀佳紀、三井正明
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 1分子計測による多重極子色素の固体環境下での発光挙動の解明2017

    • 著者名/発表者名
      三井正明、水上俊成、井上翔太、小林健二
    • 学会等名
      第36回固体・表面光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単一分子分光によるD-π-A-π-D四重極子色素の発光特性に対する環境効果の解明2017

    • 著者名/発表者名
      水上俊成、井上翔太、小林健二、三井正明
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] D-π-A-π-D四重極子色素の単一分子分光 : 発光特性に対する固体環境効果2016

    • 著者名/発表者名
      水上俊成、高倉泰、井上翔太、小林健二、三井正明
    • 学会等名
      第35回固体・表面光化学討論会
    • 発表場所
      室蘭工業大学(北海道室蘭市)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CH3NH3PbI3 を基盤としたヘテロ層構造の発光顕微分光2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 祐太、三井 正明
    • 学会等名
      第35回固体・表面光化学討論会
    • 発表場所
      室蘭工業大学(北海道室蘭市)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] (D-π)5-Ph-A構造を有する新規増感色素を用いた色素増感太陽電池2016

    • 著者名/発表者名
      中込湧士郎、井上 翔太、小林 健二、三井正明
    • 学会等名
      第35回固体・表面光化学討論会
    • 発表場所
      室蘭工業大学(北海道室蘭市)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 光電流-発光顕微計測による色素増感太陽電池の光電変換過程の不均一性の解明2016

    • 著者名/発表者名
      三井正明、森京介
    • 学会等名
      第35回固体・表面光化学討論会
    • 発表場所
      室蘭工業大学(北海道室蘭市)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規な(D-π)5-Ph-A型色素を用いた色素増感太陽電池の作製と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      中込湧士郎、井上 翔太、小林 健二、三井正明
    • 学会等名
      第6回CSJ 化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CH3NH3PbI3ペロブスカイト層の高空間分解能発光イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 祐太、三井 正明
    • 学会等名
      第6回CSJ 化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー走査光電流-発光顕微計測による色素増感太陽電池の光電変換過程の不均一性の解明2016

    • 著者名/発表者名
      森京介、三井正明
    • 学会等名
      第6回CSJ 化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アンサンブル分光と単一分子分光によるD-π-A-π-D四重極子色素の発光挙動に対する固体環境効果の解明2016

    • 著者名/発表者名
      水上俊成、高倉泰、井上翔太、小林健二、三井正明
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体膜中におけるぺリレンジイミド誘導体1分子の励起状態ダイナミクス:MLE-KS検定を用いた蛍光ブリンキングの統計解析2016

    • 著者名/発表者名
      高倉 泰、高橋 良弥、三井正明
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー走査光電流-発光顕微計測による色素増感太陽電池の光電変換過程の不均一性の解明2016

    • 著者名/発表者名
      森京介、三井正明
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] (D-π)5-Ph-A型色素を用いた色素増感太陽電池の作製と特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      中込湧士郎、井上 翔太、小林 健二、三井正明
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学駒場第一キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 一分子蛍光イメージングによる枝分かれ多重極子色素の発光サイトの可視化2016

    • 著者名/発表者名
      高倉 泰、藤原 寛、小林 健二、三井正明
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学駒場第一キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー走査顕微分光によるCH3NH3PbI3ペロブスカイト層における電荷キャリアダイナミクスの解明2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 祐太、三井 正明
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学駒場第一キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー走査光電流-発光顕微計測による色素増感太陽電池の吸着色素数および光電変換過程の空間分解分析2016

    • 著者名/発表者名
      森京介、三井正明
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学駒場第一キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Laser Microscopy Approach to Reveal Heterogeneous Photovoltaic Characteristics and Photoconversion Kinetics in Dye-sensitized Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Mitsui,M.; Mori, K.; Wakabayashi, N.; Kawano, Y.
    • 学会等名
      EMN Meeting on Photovoltaics 2016
    • 発表場所
      Hong Kong (China)
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] (D-π)5-A-COOH構造を有するπ電子系有機色素を用いた色素増感太陽電池の創製と特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      廣口 瑛一、井上 翔太、小林 健二、三井正明
    • 学会等名
      第5回CSJ 化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一粒子顕微蛍光分光による有機金属ハライドぺロブスカイトナノ粒子の光物性の解明2015

    • 著者名/発表者名
      森 京介、三井 正明
    • 学会等名
      第5回CSJ 化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一分子分光による色素-酸化チタン界面電荷移動ダイナミクスの解明2015

    • 著者名/発表者名
      海野紹、三井正明
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会2015
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機色素-酸化チタン界面電荷移動の単一分子分光2015

    • 著者名/発表者名
      三井正明、海野紹
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会2015
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アジマス・ラジアル偏光を用いた枝分かれ多重極子発色団の発光サイトスイッチング挙動の解明2015

    • 著者名/発表者名
      高倉 泰、藤原 寛、小林 健二、三井正明
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会2015
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] スターバースト型(D-π)5-A-COOH色素を用いた色素増感太陽電池の創製と特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      廣口 瑛一、井上 翔太、小林 健二、三井正明
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学 杉本キャンパス(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 枝分かれ多重極子発色団の単一分子蛍光分光2015

    • 著者名/発表者名
      高倉 泰、藤原 寛、小林 健二、三井正明
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学 杉本キャンパス(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機金属ハライドペロブスカイトナノ粒子の単一粒子蛍光顕微分光2015

    • 著者名/発表者名
      森 京介、三井 正明
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学 杉本キャンパス(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 立教大学理学部化学科三井研究室

    • URL

      http://www2.rikkyo.ac.jp/web/MITSUI/Lab.HP/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 立教大学理学部化学科 三井研究室 ホームページ

    • URL

      http://www2.rikkyo.ac.jp/web/MITSUI/Lab.HP/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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