| 研究課題/領域番号 |
14205046
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
吉野 勝美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70029205)
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| 研究分担者 |
尾崎 雅則 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50204186)
藤井 彰彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80304020)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | 導電性高分子 / フラーレン / 光誘起電荷移動 / カーボンナノチューブ / 光電変換 / 非線形光電導 / 太陽電池 / C_<60> |
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| 研究概要 |
本研究では、導電性高分子の光励起状態におけるダイナミックスやポーラロン-ポーラロン相互作用などの特異的相互作用、フラーレン及びカーボンナノチューブとの相互作用について高効率光電変換や新規機能応用の可能性について検討を進めた。
種々の導電性高分子を用いてフラーレン及びカーボンナノチューブ-ドープ導電性高分子システムを調製し、その基底状態および光励起状態の電気光物性を検討した。化学修飾したフラーレンについても検討し、導電性高分子との複合体の光伝導特性において置換基依存性を見出した。また、La原子を内包したフラーレンについても導電性高分子との間の有効な光誘起電荷移動がおこることを見出した。
二光束パルス相関法による高速測定の結果と理論計算による考察により、導電性高分子の非線形光電流の発生機構及び導電性高分子内で発生するポーラロン対間の距離と高分子高次構造の関係を明らかにした。また、導電性高分子-フラーレン間で起こる光誘起電荷移動が10ps以下の超高速現象であることが明らかとなった。
フラーレン薄膜の表面もしくはフラーレン/導電性高分子界面の制御を行い、100nm以下のサイズのフラーレン/導電性高分子ヘテロ接合の相互浸透界面を実現した。100nm以下の凹凸形状をもったヘテロ接合が形成されることを見出し、導電性高分子-フラーレン相互浸透界面の形成における溶媒依存性、温度依存性、スピンコート条件依存性、膜厚依存性などを明らかにした。
C_<60>薄膜表面をスピンキャスト処理することにより、種々のモルフォロジーの表面が形成され、溶媒の選択によりC_<60>のナノロッドが形成されることが明らかとなった。C_<60>ナノロッドの形成機構を作製条件、SEM観察、構造評価により検討した。また、C_<60>ナノロッドを用いた光電変換特性、電界放出特性を調べ、デバイス応用が可能であることが明らかとなった。
周期的構造を有する多孔性炭素の作製に成功し、電界放出特性評価、低温測定、高温再焼成に伴う構造変化観察を行った。多孔性炭素の孔径や焼成温度に依存した電気伝導性や電界電子放出特性を明らかにした。
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