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2020 年度 実績報告書

次世代有機光材料の物性研究を切り拓く超広域時間分解光電子分光法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03137
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

松崎 弘幸  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (80422400)

研究分担者 細貝 拓也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (90613513)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード超高速分光 / 励起状態 / 有機EL / 太陽電池
研究実績の概要

本研究では、励起状態の電子構造の動的変化が計測可能な「時間分解二光子光電子分光法」について、サブピコ秒からミリ秒までの超広時間領域をシームレスにカバーする時間分解二光子光電子分光装置を開発する。同装置を次世代有機光デバイス材料に適用し、励起状態の電子構造とそのダイナミクスを、幅広い時間領域に渡って、高い時間分解能とエネルギー分解能で精密に計測することで、その物理的起源を明らかにする。これによって、励起状態を精密に制御する分子設計指針を提示し、次世代有機光デバイスの高性能化に寄与することを目的とする。本年度は、引き続き、チタンサファイアレーザー(繰返し周波数:76MHz, 光子エネルギー: 1.55 eV)、第3高調波発生器等から構成されるシステムをフェムト秒パルスレーザー光源とし、電子分光装置を組み合わせて、時間分解測定可能な二光子光電子分光装置の開発を進めた。具体的には、レーザー光学系については、当初励起光を光学遅延ステージに導入予定であったが、時間遅延時の励起光の試料位置でのスポット径の変化を避けるため、ゲート光(光電子放出用)を光学遅延ステージに導入する等の光学系の設計変更を実施し、完成させることができた。また、電子分光装置については、所属組織から譲り受けた単結晶基板を用いた実験に必要なイオン銃と低速電子線回折装置、また真空度を上げるためにゲッターポンプを購入して、それぞれ分析室に取り付け分析室のアップグレードを行った。今後、実際の材料測定に着手する予定である。一方、装置の立ち上げにかかる時間を活用して、本装置の相補的な手法となる時間分解光電子顕微鏡を用いた有機EL材料の励起電子ダイナミクスやエキサイプレックスの励起子解離過程、さらに室温燐光材料の励起状態ダイナミクスや大気暴露による薄膜の結晶現象の解明など、本課題に関連した有機材料の動的変化の研究に一定の成果を得た。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Polymorphism and structure formation in copper phthalocyanine thin films2021

    • 著者名/発表者名
      Reisz Berthold、Belova Valentina、Duva Giuliano、Zeiser Clemens、Hodas Martin、Hagara Jakub、?iffalovi? Peter、Pithan Linus、Hosokai Takuya、Hinderhofer Alexander、Gerlach Alexander、Schreiber Frank
    • 雑誌名

      Journal of Applied Crystallography

      巻: 54 ページ: 203~210

    • DOI

      10.1107/S1600576720015472

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Biomimetic Sensor Array Based on a Single Fluorescent Block-copolymer for the Pattern Recognition of Proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Tomita Shunsuke、Sugai Hiroka、Ishihara Sayaka、Hosokai Takuya、Kurita Ryoji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 ページ: 1447~1451

    • DOI

      10.1246/cl.200438

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] H2O-Induced Crystallization of Organic Luminescent Thin Films by Direct Film Storage in a High Vacuum2020

    • 著者名/発表者名
      Hosokai Takuya、Nakanishi Taiyo、Honda Akinori、Akaike Kouki、Tsuruta Ryohei、Itoh Hiroshi、Nakanotani Hajime、Nakayama Yasuo
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 124 ページ: 24919~24929

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c08968

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Spontaneous Orientational Polarization in Organic Donor?Acceptor Blends for Exciton Binding2020

    • 著者名/発表者名
      Ueda Yuuhi、Nakanotani Hajime、Hosokai Takuya、Tanaka Yuya、Hamada Hokuto、Ishii Hisao、Santo Shuhei、Adachi Chihaya
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: 8 ページ: 2000896~2000896

    • DOI

      10.1002/adom.202000896

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of fluorinated benzils and bisbenzils as room-temperature phosphorescent molecules2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada Shigeyuki、Higashida Takuya、Wang Yizhou、Morita Masato、Hosokai Takuya、Maduwantha Kaveendra、Koswattage Kaveenga Rasika、Konno Tsutomu
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 16 ページ: 1154~1162

    • DOI

      10.3762/bjoc.16.102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exciton Dissociation and Electron Transfer at a Well-Defined Organic Interface of an Epitaxial C60 Layer on a Pentacene Single Crystal2020

    • 著者名/発表者名
      Iwasawa Masato、Tsuruta Ryohei、Nakayama Yasuo、Sasaki Masahiro、Hosokai Takuya、Lee Sunghee、Fukumoto Keiki、Yamada Yoichi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 124 ページ: 13572~13579

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c02796

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic and Crystallographic Examinations of the Homoepitaxially Grown Rubrene Single Crystals2020

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yasuo、Iwashita Masaki、Kikuchi Mitsuru、Tsuruta Ryohei、Yoshida Koki、Gunjo Yuki、Yabara Yusuke、Hosokai Takuya、Koganezawa Tomoyuki、Izawa Seiichiro、Hiramoto Masahiro
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 13 ページ: 1978~1978

    • DOI

      10.3390/ma13081978

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Excited-State Dynamics of Room-Temperature Phosphorescent Organic Materials Based on Monobenzil and Bisbenzil Frameworks2020

    • 著者名/発表者名
      Maduwantha Kaveendra、Yamada Shigeyuki、Koswattage Kaveenga Rasika、Konno Tsutomu、Hosokai Takuya
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 13 ページ: 3904~3904

    • DOI

      10.3390/ma13173904

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Room-Temperature Deposition of Cobalt Monolayer on (7× 4) Crown-Ether Ring Molecular Array: Ultra-High Vacuum STM and UPS Study2020

    • 著者名/発表者名
      RYOHEI NEMOTO, Peter KRUEGER, TAKUYA HOSOKAI, MASAKI HORIE, SATOSHI KERA, TOYOKAZU YAMADA
    • 雑誌名

      Vacuum and Surface Science

      巻: 63 ページ: 465-469

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 可視光応答酸硫化物光触媒における光キャリアダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      松﨑 弘幸
    • 雑誌名

      光化学(光化学協会誌)

      巻: 51 ページ: 84-87

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱活性化遅延蛍光材料のスピン反転メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      細貝拓也
    • 雑誌名

      応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会誌,

      巻: 31 ページ: 61-64

  • [学会発表] 時間分解発光スペクトルの高速計測装置の開発2021

    • 著者名/発表者名
      古郡美紀、永宗靖、中山泰生、細貝拓也
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会 オンライン開催
  • [学会発表] Ir(ppy)3薄膜の発光寿命におよぼすガス曝露の影響2021

    • 著者名/発表者名
      中西大耀、岩澤柾人、山田洋一 、中山泰生、細貝拓也
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会 オンライン開催
  • [学会発表] 時間分解光電子顕微鏡を用いた4CzIPN単一膜のTADF過程における光励起電子ダイナミクスの直接計測2021

    • 著者名/発表者名
      深見優介、岩澤柾人、細貝拓也、中野谷一、福本恵紀、山田洋一
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会 オンライン開催
  • [学会発表] 有機Donor:Acceptor混合薄膜中における自発的励起子解離現象2021

    • 著者名/発表者名
      上田雄飛、中野谷一、細貝拓也、田中有弥、石井久夫、濵田北斗、山頭周平、安達千波矢
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会 オンライン開催
  • [学会発表] STM/ARPES/DFTによる環状分子クラウンエーテル分子膜における3d遷移金属吸着の研究2021

    • 著者名/発表者名
      根本諒平、クリューガーピーター、細貝拓也、堀江正樹、長谷川友里、解良聡
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会 オンライン開催
  • [学会発表] STM/UPSによるCu(111)表面へのフェロセンアンモニウム吸着の研究2021

    • 著者名/発表者名
      西野史、根本諒平、後藤悠斗、王祺嫻、堀江正樹、細貝拓也、長谷川友里、山田豊和、解良聡
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会 オンライン開催
  • [学会発表] フェナジノン類の網羅的合成法と活性・物性評価2021

    • 著者名/発表者名
      加茂翔伍、古波津春希、古田将照、細貝拓也、友重秀介、倉持幸司
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021 年度大会 オンライン開催
  • [学会発表] ジペプチドシッフ塩基亜鉛(II)錯体のリゾチーム結合親和性の分光学的およびX線結晶学的研究2021

    • 著者名/発表者名
      大波由佳、原口知之、北濱康孝、松﨑弘幸、細貝拓也、海野昌喜、秋津貴城
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会(2021) オンライン開催
  • [学会発表] 銀ナノ粒子を組み込んだキラルシッフアゾサレン型金属錯体複合体の時間分解発光測定と過渡吸収測2021

    • 著者名/発表者名
      雑賀和也、原口知之、北濱康孝、松﨑弘幸、細貝拓也、Dohyun Moon、秋津貴城
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会(2021) オンライン開催
  • [学会発表] Roles of DNA structure in biological phase separation: With a focus on in vitro studies2020

    • 著者名/発表者名
      冨田峻介、三村真大、新海陽一、細貝拓也、白木賢太郎
    • 学会等名
      第43回日 本分子生物学会年会 オンライン開催
    • 招待講演
  • [学会発表] 細貝 拓也2020

    • 著者名/発表者名
      熱活性化遅延蛍光材料のスピン反転メカニズム
    • 学会等名
      M&BE研究会「ここまで進んだ有機分子・ バイオエレクトロニクス研究」
    • 招待講演
  • [学会発表] 水によって結晶化するIr(ppy)3薄膜の結晶化条件の探索2020

    • 著者名/発表者名
      中西大耀、鶴田諒平、本田暁紀、井藤浩志、中山泰生、細貝拓也
    • 学会等名
      第81回応用物理学会秋季学術講演会 オンライン開催
  • [学会発表] 環状分子規則配列への遷移金属Co吸着による電子構造変2020

    • 著者名/発表者名
      根本諒平、クリューガーピーター、細貝拓也、堀江正樹、解良聡 山田豊和
    • 学会等名
      第81 回応用物理学会秋季学術講演会 オンライン開催
  • [学会発表] 真空その場発光測定によるIr(ppy)3薄膜の結晶化観察2020

    • 著者名/発表者名
      中西大耀、本田暁紀、赤池幸紀、鶴田諒平、岩澤柾人、山田洋一、井藤浩志、中野谷一、中山 泰生、細貝拓也
    • 学会等名
      有機EL討論会(2020年)第31回例会 オンライン(ライブ形式)

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公開日: 2021-12-27  

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