分光・磁気共鳴技術の融合による有機半導体デバイスのスピン物性発現機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22740235
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 鐘本 勝一 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40336756)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: スピンエレクトロニクス / 光物性 / 磁気共鳴 / ポリマーデバイス

研究概要

有機半導体デバイスのスピン物性の発現機構を明らかにするために、半導体デバイス動作と分光技術の融合分光法に、磁気共鳴技術を新たに融合させた計測法の構築を目指した。実際に、ESR装置内にて分光信号を取り込むシステムを構築することに成功した。デバイス動作の分光信号のESR応答を確認するために、さまざまな工夫を凝らしたが、デバイス変調信号の信号確認には残念ながら至らなかった。原因としては、信号を与えるキャリア自体の量が少ないことであると結論付けた。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrafast photoexcitation dynamics ofπ-conjugated bodipy-anthracene-radical triad system : electron transfer, energy transfer and charge-separated ion-pair state toward a uniquely electron-polarized photo-excited quartet state (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuichi Kanemoto, Atsushi Fukunaga, Motoaki Yasui, Daisuke Kosumi, Hideki Hashimoto, Hirotaka Tamekuni, Yuichi Kawahara, Yohei Takemoto, Jun Takeuchi, Yozo Miura, Yoshio Teki
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 2 ページ: 5150-5153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Photo-Excitation Dynamics ofπConjugated Bodipy-Anthracene-Radical Triad system : Electron Transfer, Energy Transfer and Charge-Separated Ion-Pair State Toward a Uniquely Electron-Polarized Photo-Excited Quartet State (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kanemoto, A. Fukunaga, M. Yasui, D. Kosumi, H. Hashimoto, H. Tamekuni, Y. Kawahara, Y. Takemoto, J. Takeuchi, Y. Miura, and Y. Teki
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 2巻 号: 12 ページ: 5150-5153
  • DOI: 10.1039/c2ra20473h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic investigation of excitons, photocarriers and bias-induced carriers in regioregular poly(3-alkylthiophene) (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuichi Kanemoto, Motoaki Yasui, Tatsuya Higuchi, Daisuke Kosumi, Ichiro Akai, Tsutomu Karasawa, and Hideki Hashimoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 ページ: 205203-205203
  • NAID: 120006539741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphology dependent exciton formation in regioregular poly(3-alkyl) thiophenes (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsuichi Kanemoto, M. Yasui, D. Kosumi, M. Sugisaki, T. Karasawa, H. Hashimoto
  • 雑誌名: Physica Status Solidi(c) 巻: 8 ページ: 88-91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Excited State Dyanmics of Monomeric Bacteriochlorophyll a (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kosumi, Satoshi Maruta, Ritsuko Fujii, Katsuichi Kanemoto, Mitsuru Sugisaki, and Hideki Hashimoto
  • 雑誌名: Physica Status Solidi(c) 巻: 8 ページ: 92-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic investigation of excitons, photocarriers and bias-induced carriers in regioregular poly(3-alkylthiophene). (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kanemoto, M.Yasui, T.Higuchi, D.Kosumi, I.Akai, T.Karasawa, H.Hashimoto
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: (印刷中)
  • NAID: 120006539741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrafast Excited State Dyanmics of Monomeric Bacteriochlor ophyll a (2011)
  • 著者名/発表者名: D.Kosumi, S.Maruta, R.Fujii, K.Kanemoto, M.Sugisaki, H.Hashimoto
  • 雑誌名: Physica Status Solidi (c) 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphology dependent exciton formation in regioregular poly(3-alkyl)thiophenes (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kanemoto, M.Yasui, D.Kosumi, M.Sugisaki, T.Karasawa., H.Hashimoto
  • 雑誌名: Physica Status Solidi (c) 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] π共役ポリマーを用いた有機ダイオードにおけるスピンペアの役割の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田裕二郎, 竹本圭佑, 松岡秀展, 鐘本勝一
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] 有機半導体デバイスにおけるESR誘起分極電流の発現機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹本圭佑, 上田裕二郎, 松岡秀展, 鐘本勝一
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [学会発表] 有機半導体ダイオードのESRによって誘起される分極電流 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鐘本勝一, 松岡秀展, 上田裕二郎, 竹本圭佑
  • 学会等名: 電子スピンサイエンス学会2011
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] 発光及び光電流検出ESRを用いたπ共役ポリマーにおけるスピンペアの研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田裕二郎, 鐘本勝一, 橋本秀樹
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] デバイス変調吸収分光法からみたポリマーELデバイスの一重項と三重項励起子の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金信真理子, 鐘本勝一, 橋本秀樹
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 有機薄膜デバイスにおける光電流の巨大電子スピン共鳴応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松岡秀展、鐘本勝一、橋本秀樹
  • 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
• [学会発表] デバイス変調分光法によるポリマーELデバイスの動作過程についての研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金信真理子, 鐘本勝一, 橋本秀樹
  • 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
• [学会発表] A Polarization Current Induced by ESR in an Organic Semiconductor Diode (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kanemoto
  • 学会等名: The 5th Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
  • 発表場所: Awaji International Conference Center, Awaji Island, Japan(招待講演)
• [学会発表] 有機半導体ダイオードのESRによって誘起される分極電流 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鐘本勝一, 松岡秀展, 上田裕二郎, 竹本圭佑
  • 学会等名: 電子スピンサイエンス学会
  • 発表場所: 仙台国際センター
• [学会発表] Morphology dependent excitons and carriers in the diode of regioregular poly(3-hexyl) thiophene (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanemoto, M. Yasui, D. Kosumi, M. Sugisaki, H. Hashimoto and T. Karasawa
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, USA
• [学会発表] Bleaching信号からみたポリ3ヘキシルチオフェン薄膜の光励起ダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 鐘本勝一, 安井基晃, 小澄大輔, 橋本秀樹, 唐沢力
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] Morphology dependent exciton formation in regioregular poly(3-alkyl) thiophenes (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuichi Kanemoto, Motoaki Yasui, Daisuke Kosumi, Mitsuru Sugisaki, Tsutomu Karasawa and Hideki Hashimoto
  • 発表場所: Brisbane, Australia
• [学会発表] Photocarrier Dynamics of The P3HT/PCBM Composite Photovoltaic Device as Revealed by Bleaching Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanemoto, A. Ogata, D. Kosumi, H. Hashimoto
  • 学会等名: International conference on science and technology of synthetic metals 2010(ICSM 2010)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Photocarrier Dynamics of The P3HT/PCBM Composite Photovoltaic Device as Revealed by Bleaching Spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kanemoto, A.Ogata, D.Kosumi, H.Hashimoto
  • 学会等名: International conference on science and technology of synthetic metals 2010 (ICSM2010)
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] Morphology dependent excitons and carriers in the diode of regioregular poly(3-hexyl)thiophene (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kanemoto, M.Yasui, D.Kosumi, M.Sugisaki, H.Hashimoto, T.Karasawa
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Honolulu, USA
• [備考]
  • URL: http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/ppes/index-j.html
• [産業財産権] 電流制御方法および電流制御装置 (2011)
  • 発明者名: 鐘本勝一、松岡秀展
  • 権利者名: 鐘本勝一、松岡秀展、公立大学法人大阪市立大学
  • 出願年月日: 2011-06-20
  • 外国
• [産業財産権] 磁気読取装置、磁気読取方法および磁気記録再生装置 (2011)
  • 発明者名: 鐘本勝一
  • 権利者名: 鐘本勝一、公立大学法人大阪市立大学
  • 産業財産権番号: 2011-286828
  • 出願年月日: 2011-12-27