研究課題
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。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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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)
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