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様々なπ電子材料を用いた光・電子デバイスの検討が進んでいる。多くの場合、これらのデバイスは複数の物質からなる複合系であり、さらにキャリア注入、電場印加、光励起などによって動作する。このような系のデバイス動作時の電子状態はどのようになっており、どのように電子系が応答するのかを解明することを目的に研究を行っている。
イオン液体を用いたドーピングによって電子状態を制御した単層グラフェンについて、ラマン散乱分光法を用いて詳細な研究を行った。前年度までに、イオン液体を用いたドーピングセルの作製や電子状態の制御を実施した。2018年度は、グラフェンのフォノンモードと電子状態の結合に着目し、ファノ効果を詳細に調べた。主にＧモードについて、フォノンの振動数、スペクトル形状の非対称度合いなどを詳細に解析し、イオン液体によってドープした場合の電子状態の変化を明らかにした。他の手法によるドーピング状態との比較を行い、イオン液体によるドーピングの特徴について議論した。
また、有機電界発光素子における電子状態の理解を目指し、素子作製及び電場印加状態における光学応答の測定を行った。電界発光素子においては、印加電場によるシュタルク効果およびキャリア注入による効果が予想される。これらの効果を明らかにするために、直流電圧および交流電圧を重畳させ試料に印加し実験を行った。変調分光法の手法を用いて印加電圧の効果を感度よく取り出し、スペクトル形状を精密に計測した。得られたスペクトルを解析することにより、電子状態に対する印加電圧の影響を明らかにした。今後は、より幅広い波長領域において測定を行い、電子状態の変化の包括的な理解を目指す。
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