| 研究課題/領域番号 |
19K22107
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
浅岡 定幸 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (50336525)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 光電変換 / 人工網膜 / 励起子移動 / フォトダイオードアレイ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、我々がすでに開発に成功している、シリンダー型のミクロ相分離界面をテンプレートとして、植物のアンテナ色素系を模した色素分子が環状に配列した構造体を多層集積化した薄膜材料（ZnP-lBC）を基に、(1) 可視光の広い波長範囲に対応するために、ダウンコンバージョンによるエネルギー輸送経路を組み込み、(2) 視細胞との接合界面で効率よく電荷生成できるように、電荷分離サイトを導入することで、人工網膜に適用可能なナノ光電変換素子アレイ薄膜の作製を目指す。
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| 研究成果の概要 |
植物の光捕集アンテナを模倣した色素分子が環状に配列した構造体を、膜内に多層集積化した垂直配向シリンダー型ミクロ相分離薄膜を基に、人工網膜に適用可能なナノ光電変換素子アレイの作成を目指した。従来のポルフィリンに加え、ビピリジンを配位子とする種々の金属錯体についても同様に薄膜への導入に成功し、色素分子のエネルギー勾配に従って多層膜を作成することで、色素分子を通じたダウンコンバージョン経路の形成を光電流値の増大により確認した。またシリンダー内部に電荷キャリアとしてヨウ化銅を導入した薄膜では、FM-KFM法による電荷マッピングにおいて、光照射によりシリンダー部の表面電荷量が増加することを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ブロック共重合体のミクロ相分離構造を利用することにより、従来報告されているAu-TiO2ナノワイヤを用いたナノサイズの光電変換素子よりも二桁高い集積度のナノ光電変換素子アレイを作成し、膜表面の各ドットが独立して光電流を生成することをFM-KFM法により実証した。現在市販されている装置では分解能が限界に近く、またシリンダー内部への電荷キャリアの導入が不均一であることから、一様な光電流応答を得ることはできなかったが、今後の測定装置の進歩と電荷キャリアの導入条件の最適化により、人工網膜やナノ光センサーへの適用も可能になるものと期待される。
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