次世代太陽光エネルギー"希土類色素増感太陽電池"のスピンダイナミクス研究

• 研究課題/領域番号: 21685021
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 古川 貢 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (90342633)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 光学材料 / 素子 / 色素増感太陽電池 / 時間分解ESR / 希土類 / スピンダイナミクス

研究概要

高効率な"希土類色素増感太陽電池"の開発を睨み,機能性物質の機能性メカニズムの解明を試みた.色素分子として希土類元素を利用することで,高効率化を試みた.この色素分子により高効率化の可能性を示すことはできたが,試料量などの問題により電池としての性能を議論することはできなかった.しかしながら,有機物による光誘起伝導性物質において,電子スピンを追随することで伝導性メカニズムを解明することには成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Structural Investigation of the Spin-singlet Phase in (TMTTF)_2I (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Furukawa, K.Sugiura, F.Iwase, T.Nakamura
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 83 号: 18 ページ: 184419-184419
  • DOI: 10.1103/physrevb.83.184419
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Very Stable Heterofullerene Encapsulating Two Gadolinium Ions with a Magnetic Spin State of S (2011)
  • 著者名/発表者名: W. Fu, J. Zhang, T. Fuhrer, H. Champion, K. Furukawa, T. Kato, J. Mahaney, B. Burke, K. Williams, K. Walker, C. Dixon, J. Ge, C. Shu, K. Harich, and H. Dorn
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 133 号: 25 ページ: 9741-9750
  • DOI: 10.1021/ja202011u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferromagnetic Spin Coupling between Endohedral Metallofullerene La@C_<82> and a Cyclodimeric Copper Porphyrin upon Inclusion (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Hajjaj, K.Tashiro, H.Nikawa, N.Mizorogi, T.Akasaka, S.Nagase, K.Furukawa, T.Kato, T.Aida
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 133 号: 24 ページ: 9290-9292
  • DOI: 10.1021/ja203491s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Triplet States of Photoconductive TTF Derivatives Including a Fluorescent Group (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, Y. Sugishima, H. Fujiwara, T. Nakamura
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 40 号: 3 ページ: 292-294
  • DOI: 10.1246/cl.2011.292
  • NAID: 130004426161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Para-Phenylene-Bridged Spirobi(triarylamine) Dimer with Perpendicularly Linked Four Redox-Activeπ-Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ito, K. Hata, K. Kawamoto, Y. Hirao, K. Tanaka, M. Shiro, K. Furukawa, and T. Kato
  • 雑誌名: Chemistry. A European Journal 巻: 16 号: 35 ページ: 10866-10878
  • DOI: 10.1002/chem.201000848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Triplet States of Photoconductive TTF Derivatives Including a Fluorescent Group (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Furukawa
  • 雑誌名: Chem.Lett. 巻: 40 ページ: 292-294
  • NAID: 10027815758
  • 査読あり
• [雑誌論文] Para-Phenylene-Bridged Spirobi(triarylamine) Dimer with Perpendicularly Linked Four Redox-Active π-Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Ito
  • 雑誌名: Chemistry-A European Journal 巻: 16 ページ: 10866-10878
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Stable Non-Kekul Singlet Biradicaloid from meso-Free 5,10,20,25-Tetrakis(Pentafluorophenyl)-Substituted [26]Hexaphyrin(1.1.1.1.1.1) (2010)
  • 著者名/発表者名: Koide, T.; Furukawa, K.; Shinokubo, H.; Shin, J.-Y.; Kim, K. S.; Kim, D.; Osuka, A
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 132 号: 21 ページ: 7246-7247
  • DOI: 10.1021/ja101040s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Type of Career Generated System : Magnetic Investigations for TTF-Based Self-Doped Hydrogen-Bonding Conductor (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, T. Nakamura, Y. Kobayashi, and T. Ogura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79 号: 5 ページ: 053701-053701
  • DOI: 10.1143/jpsj.79.053701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Dynamics in Vicinity of Spin-Gap Phase Transition for Organic Conductor(TMTTF)_2X (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, T. Hara, and T. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79 号: 4 ページ: 043702-043702
  • DOI: 10.1143/jpsj.79.043702
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Stable non-Kekule Singlet Biradicaloid from meso-Free 5, 10, 20, 25-Tetrakis(Pentafluorophenyl) Substituted [26]Hexaphyrin(1.1.1.1.1.1) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Koide
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 132 ページ: 7246-7247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Type of Career Generated System : Magnetic Investigations for TTF-Based Self-Doped Hydrogen-Bonding Conductor (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Furukawa
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Dynamics in Vicinity of Spin-Gap Phase Transition for Organic Conductor(TMTTF)_2X (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Furukawa
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 79 ページ: 43702-43702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Temperature Dependence of <B><I>g</I></B>-Tensor in Organic Conductor, (TMTTF)<SUB>2</SUB>X (X=Br, PF<SUB>6</SUB>, and SbF<SUB>6</SUB>) (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, T. Hara, and T. Nakamura
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ 巻: 78 号: 10 ページ: 104713-104713
  • DOI: 10.1143/jpsj.78.104713
  • NAID: 130005437122
  • ISSN: 0031-9015, 1347-4073
  • 査読あり
• [雑誌論文] T-shaped Three-Coordinate Copper(II) Heptaphyrin Complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: Saito, S.; Furukawa, K.; Osuka, A
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 48 号: 43 ページ: 8086-8089
  • DOI: 10.1002/anie.200902901
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Properties of a TMTTF-Family Salt, (TMTTF)<SUB>2</SUB>TaF<SUB>6</SUB>: New Member Located on the <I>Modified</I> Generalized Phase-Diagram (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Iwase, K. Sugiura, K. Furukawa and T. Nakamura
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ 巻: 78 号: 10 ページ: 104717-104717
  • DOI: 10.1143/jpsj.78.104717
  • NAID: 130005437222
  • ISSN: 0031-9015, 1347-4073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous Temperature Dependence of g-tensor in Organic Conductor, (TMTTF)_2X(X=Br, PF_6 and SbF_6) (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Furukawa
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 78 ページ: 104713-104713
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fully pai-Conjugated Helices From Oxidative Cleavage of meso-Aryl Substituted Expanded Porphyrins (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Saito
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 132 ページ: 2128-2129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Properties of a TMTTF-Family Salt, (TMTTF)2TaF6 : New Member Located on the Modified Generalized Phase-Diagram (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Iwase
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 78 ページ: 104717-104717
  • 査読あり
• [学会発表] 時間分解ESRによる光誘起伝導性TTF誘導体の電荷分離状態の研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,辻本啓次郎,藤原秀紀,高橋誠弥,中村敏和
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] アントラセン骨格を含む環状芳香族アミンの合成と電子物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 増田泰之,酒巻大輔,伊藤彰浩,田中一義,古川貢,加藤立久
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 4重ロタキサン型ポルフィリンーフタロシアニン超分子アレイ (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田泰之,古川貢,加藤立久,田中健太郎
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 光誘起伝導性TTF誘導体の時間分解ESR研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,辻本啓次郎,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 第50回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 仙台国際センター(宮城県)
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] パルスQ-bandシステムを利用した生体系物質のPELDORによる距離測定の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,平岡和佳子,稲波修,中村敏和
  • 学会等名: 第50回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 仙台国際センター(宮城県)
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Spin Dynamics Study of Functional Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa
  • 学会等名: MDF Workshop Open-shell Organic Molecules-Synthesis and Electronic Structure Freedom
  • 発表場所: Umeda Sky Building(Osaka)
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] Spin Dynamics Study of Functional Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Furukawa
  • 学会等名: MDF Workshop Open-shell Organic Molecules-Synthesis and Electronic Structure Freedom
  • 発表場所: Umeda Sky Building (Osaka)
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] 磁性及び構造的観点からの(TMTTF)_2SCNの電子状態研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉浦晃一,古川貢,中村敏和
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 光誘起機能性物質の時間分解ESRによるスピンダイナミクス研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,辻本啓次郎,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 蛍光性部位を有するTTF複合分子の光機能性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原秀紀,林定快,笹部圭祐,辻本啓次郎,中澄博行,古川貢,中村敏和,内田隆介,松崎弘幸,岡本博
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 光伝導性TTF誘導体の光誘起スピンダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,辻本啓次郎,杉島泰雄,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] (TMTTF)_2SCNの電子状態と磁気相関の解明～リエントラント反強磁性の構造学的理解～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉浦晃一,古川貢,中村敏和
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] (TMTTF)2SCNの電子状態と磁気相関の解明～リエントラント反強磁性の構造学的理解～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉浦晃一
  • 学会等名: 日本物理学会 第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 非対称アニオンを持つ有機導体(TMTTF) 2SCNの電子構造と結晶構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉浦晃一,古川貢,中村敏和
  • 学会等名: 第49回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] 非対称アニオンを持つ有機導体(TMTTF)2SCNの電子構造と結晶構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉浦晃一
  • 学会等名: 第49回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] 光誘起伝導性TTF誘導体のスピンダイナミクス研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,辻本啓次郎,杉島泰雄,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 第49回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] Time-Resolved ESR Study of Spin Dynamics for Photo-induced Functional Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, Y. Sugishima, K. Tsujimoto, H. Fujiwara, T. Nakamura
  • 学会等名: TTF-Derivatives, Asia-Pacific EPR/ESR Symposium
  • 発表場所: Jeju(Korea)
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] Time-Resolved ESR Study of Spin Dynamics for Photo-induced Functional Materials, TTF-Derivatives (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Furukawa
  • 学会等名: Asia-Pacific EPR/ESR Symposium
  • 発表場所: Jeju (Korea)
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] TMTCF系の修正一般化相図の構造的理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,杉浦晃一,中村敏和
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 光誘起伝導物質におけるスピンダイナミクスと蛍光部位との相関 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,辻本啓次郎,杉島泰雄,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] TMTTF)_2X系の示す競合電子相の構造的理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,杉浦晃一,岩瀬文達,中村敏和
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] (TMTTF)_2X系の示す競合電子相の構造的理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Time-Resolved ESR Study for Photo-induced Functional Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, K. Tsujimoto, Y. Sugishima, H. Fujiwara, and T. Nakamura
  • 学会等名: TTF-Derivatives, ISSP-MDF Joint International meeting,"Spin-related phenomena in organic materials"
  • 発表場所: 東京大学物性研究所(東京都)
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] Time-Resolved ESR Study for Photo-induced Functional Materials, TTF-Derivatives (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Furukawa
  • 学会等名: ISSP-MDF Joint International meeting, "Spin-related phenomena in organic materials"
  • 発表場所: 東京大学物性研究所(東京都)
  • 年月日: 2010-07-01
• [学会発表] 一次元有機導体(TMTTF) 2Xの構造と電子相との相関 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,杉浦晃一,岩瀬文達,中村敏和
  • 学会等名: CMRC研究会「分子結晶における構造物性研究」
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究所(茨城県)
  • 年月日: 2010-04-23
• [学会発表] 一次元有機導体(TMTTF)_2Xの構造と電子相との相関 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢
  • 学会等名: CMRC研究会「分子結晶における構造物性研究」
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究所(茨城県)
  • 年月日: 2010-04-23
• [学会発表] 光誘起機能性物質TTF誘導体のスピンダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,杉島泰雄,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 光伝導性TTF誘導体の光誘起スピンダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川貢
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(神奈川県)
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] Spin Dynamics of Photo-Induced Functional Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa
  • 学会等名: The 3rd Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
  • 発表場所: 淡路夢舞台(兵庫県)
  • 年月日: 2009-11-15
• [学会発表] 光誘起伝導性物質TTF誘導体のスピンダイナミクス研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,杉島泰雄,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 第48回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 神戸大学(兵庫県)
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] 光誘起機能性物質の時間分解ESRによるスピンダイナミクス研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,杉島泰雄,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 第3回分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2009-09-22