| 研究課題/領域番号 |
21K05011
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 静岡理工科大学 |
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研究代表者 |
脇川 祐介 静岡理工科大学, 理工学部, 講師 (90708512)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 発光検出磁気共鳴 / 電流検出磁気共鳴 / シングレットフィッション / 三重項ハーベスト / 三重項励起子 / 有機半導体 / 電荷再結合 / 光検出磁気共鳴 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
低炭素社会の実現を背景に実用化が期待されている有機光電変換素子の開発において、三重項励起子の有効利用（三重項ハーベスト）が素子高性能化への鍵として注目されている。しかし、動作中の有機素子で（オペランド）、三重項ハーベストを確かめ、その反応機構を調べる有効な計測手段は確立されていない。そこで本研究では、ゼロ磁場における電子スピン共鳴法と発光・電流測定法を融合させることで、三重項ハーベストをオペランド観測する新しいスピン計測法を開発する。また、三重項ハーベストの支配因子である三重項励起子や電荷の衝突対のスピン挙動を詳細に解明し、三重項ハーベストを志向した分子・素子構造の開発に向けた指針を示す。
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| 研究成果の概要 |
低炭素社会の実現を背景に実用化が期待されている有機光電変換素子の開発において、三重項励起子の有効利用（三重項ハーベスト）が素子高性能化への鍵として注目されている。しかし、動作中の有機電子デバイスにおいて（オペランド）、三重項ハーベストを確かめ、その反応機構を調べる有効な計測手段は確立されていない。本研究では、三重項ハーベストをオペランド観測する新しいスピン計測法としてゼロ磁場における発光・電流検出磁気共鳴法を開発し、有機デバイス中の電荷キャリア再結合やテトラセン多結晶粉末のシングレットフィッションの機構解明に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発したゼロ磁場における発光・電流検出磁気共鳴法を用いれば、有機デバイス中の電荷キャリア再結合と三重項ハーベストへの応用が期待されるシングレットフィッションのダイナミクスを区別して直接検出できることを実証した。三重項ハーベストの計測法を確立した本研究成果の学術的意義は極めて大きく、三重項ハーベストを志向した有機光電変換素子の開発に寄与できると期待される。
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