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二次元光電流分光法を用いた有機薄膜太陽電池における電荷分離過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J10010
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 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

田中 駿介  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードグラフェン / 表面プラズモン / ポンプ-プローブ法 / アルカリ原子インターカレーション / 有機薄膜 / 励起子 / アルキル鎖修飾 / グラフェンプラズモン / 二次元電子分光
研究実績の概要

Ir(111)上に作製したグラフェンにCs原子を暴露することで可視光領域に観測される巨大な共鳴吸収帯の光学応答を詳細に調べた。ポンプ-プローブ法を適用することで時間領域での光学応答として以下の二点が明らかになった。
(a) ポンプ光が共鳴吸収帯に照射されると共鳴吸収帯の線幅がブロードニングすることが明らかになった。その結果、最大で1%程度の反射率変化がポンプ光で引き起こされることが分かった。
(b) プローブ光の反射率変化をポンプ光からの遅延時間として観測すると、その反射率が遅延時間の関数として変調されていることが分かった。これはポンプ光によって表面にコヒーレントな振動が誘起されるためであり、その表面振動によって共鳴吸収帯の共鳴エネルギーが変調されることも明らかになった。
以上のように本年度は昨年度発見したCs原子が層間挿入されたIr(111)上のグラフェンにおける特異的な共鳴吸収帯について、その時間領域の光学応答を調べた。これらの結果からこの共鳴吸収帯は光変調器等の光デバイスとして有用な特性をもつことが明らかとなった。今後、この巨大吸収帯を利用した実験やデバイス開発の研究が進むことが望まれる。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Coherent singlet fission activated by symmetry breaking2017

    • 著者名/発表者名
      Miyata Kiyoshi、Kurashige Yuki、Watanabe Kazuya、Sugimoto Toshiki、Takahashi Shota、Tanaka Shunsuke、Takeya Jun、Yanai Takeshi、Matsumoto Yoshiyasu
    • 雑誌名

      Nature Chemistry

      巻: 9 号: 10 ページ: 983-989

    • DOI

      10.1038/nchem.2784

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cs原子がインターカレートされたIr(111)上のグラフェンの超高速光学応答2017

    • 著者名/発表者名
      田中 駿介, 渡邊 一也, 杉本 敏樹, 松本 吉泰
    • 学会等名
      平成29年度 日本分光学会 年次講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ultrafast Optical Response of Gr/Alkali Atoms/Ir(111)2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, K. Watanabe, M. Petrovic, M. Kralj, P. Lazic, T. Sugimoto, Y. Matsumoto
    • 学会等名
      10th Ultrafast Surface Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルカリ原子インターカレーションによるグラフェンプラズモン励起機構2016

    • 著者名/発表者名
      田中駿介, 渡邊一也, Marin Petrovic, Marko Kralj, Predrag Lazi&c, 杉本敏樹, 松本吉泰
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Plasmon excitation at alkali-intercalated graphene on Ir(111)2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, K. Watanabe, M. Petrovic, M. Kralj, P. Lazic, T. Sugimoto, Y. Matsumoto
    • 学会等名
      20th International vacuum congress 2016
    • 発表場所
      Busan
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coherent phonon dynamics at graphene/alkali atoms/Ir(111) surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, K. Watanabe, M. Petrovic, M. Kralj, P. Lazic, T. Sugimoto, Y. Matsumoto
    • 学会等名
      26th IUPAC International symposium on photochemistry
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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