内殻励起を利用した有機半導体薄膜・界面の局所電子状態と電荷輸送ダイナミクスの研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21750030
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 山根 宏之 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (50402459)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 軟X線吸収分光法 / 軟X線発光分光法 / 角度分解光電子分光法 / 局所電子状態 / 電荷輸送 / 分子配向 / 有機半導体 / フタロシアニン

研究概要

有機EL素子、有機トランジスタ、有機太陽電池などの有機デバイスでは、有機薄膜や界面の電子状態がデバイスの機能発現や効率に大きく影響する。これらのデバイスを構成する有機半導体は異方性を持った量子構造体で、その集合体である有機薄膜・界面は多種多様な構造を形成し、集合状態に依存した物性が現れる。本研究では、有機薄膜・界面の幾何構造制御とサイト選択的な電子状態評価を行うことで、分子の集合状態と電子状態の相関を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Dielectric properties of polar-phthalocyanine monolayer systems with repulsive dipole interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Fukagawa, S.Hosoumi, H.Yamane, S.Kera, N.Ueno
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 83 ページ: 085304-1-"085304-8"
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-specific geometric and electronic relaxations at organic-metal interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, A.Gerlach, S.Duhm, Y.Tanaka, T.Hosokai, Y.Y.Mi, J.Zegenhagen, N.Koch, K.Seki, F.Schreiber
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 105 ページ: 046103-1-"046103-4"
  • 査読あり
• [雑誌論文] A systematic study of soft-X-ray spectra of poly(dG)-poly(dC) and poly(dA)-poly(dT) DNA duplexes (2010)
  • 著者名/発表者名: W.Hua, H.Yamane, B.Gao, J.Jiang, S.Li, H.S.Kato, M.Kawai, T.Hatsui, Y.Luo, N.Kosugi, H.Agren
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B 114 ページ: 7016-7021
  • 査読あり
• [雑誌論文] 第14回日本放射光学会奨励賞受賞研究報告:高度構造制御による有機薄膜・界面電子状態の精密実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之
  • 雑誌名: 放射光 23 ページ: 132-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface structural study on ionic liquids using metastable atom electron spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Iwahashi, T.Nishi, H.Yamane, T.Miyamae, K.Kanai, K.Seki, D.Kim, Y.Ouchi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 113 ページ: 19237-19243
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of interface geometric structure on organic-metal interface energetics and subsequent films electronic structure (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, K.Kanai, Y.Ouchi, N.Ueno, K.Seki
  • 雑誌名: J.Electron Spectrosc.Relat.Phenom. 174 ページ: 28-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] First principles measurements of charge mobility in organic semiconductors : Valence hole-vibration coupling in organic ultrathin films (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kera, H.Yamane, N.Ueno
  • 雑誌名: Prog.Surf.Sci. 84 ページ: 135-154
  • 査読あり
• [雑誌論文] 解説論文:有機半導体における電子物性の解明と制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之, 上野信雄, 関一彦
  • 雑誌名: 放射光 22 ページ: 192-201
  • 査読あり
• [学会発表] Highly efficient soft X-ray emission spectrometer using a transmission grating (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, T.Hatsui, N.Kosugi
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies Sponsors : Pacifichem2010
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 20101215-20101220
• [学会発表] 透過型軟X線発光分光器の高度化と分子性固体の局所電子構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之, 初井宇記, 小杉信博
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大
  • 年月日: 20100914-20100917
• [学会発表] フタロシアニン結晶膜における狭い分子間エネルギーバンド分散の観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之, 池滝何以, 嘉治寿彦, 平本昌宏, 小杉信博
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大
  • 年月日: 20100325-20100328
• [学会発表] 分子間相互作用に依存した有機固体の局所電子状態と透過型軟X線発光分光器の現状 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之, 初井宇記, 小杉信博
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大
  • 年月日: 20100320-20100323
• [学会発表] Site-specific geometric and electronic relaxation at organic/metal interfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, A.Gerlach, S.Duhm, Y.Tanaka, T.Hosokai, N.Koch, F.Schreiber, K.Seki
  • 学会等名: 5th International workshop on Electronic Structure and Processes of Molecular-Based Interfaces : In Relation to Organic and Molecular Devices : ESPMI-V
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 20100125-20100128
• [学会発表] Impact of interface geometric structure on organic-metal interface energetics and subsequent films electronic structure : The case of pentacene (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, K.Kanai, N.Ueno, K.Seki
  • 学会等名: 5th International workshop on Electronic Structure and Processes of Molecular-Based Interfaces : In Relation to Organic and Molecular Devices : ESPMI-V
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 20100125-20100128
• [学会発表] 高度構造制御による有機薄膜・界面電子状態の精密実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之
  • 学会等名: 第23回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: イーグレ姫路(受賞記念講演)
  • 年月日: 20100106-20100109
• [学会発表] Recent progress and future prospects of transmission-grating-based X-ray emission spectroscopy of functional materials (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, T.Hatsui, N.Kosugi
  • 学会等名: Workshop on soft X-ray scattering
  • 発表場所: Hsinchu(招待講演)
  • 年月日: 20091012-20091013
• [学会発表] Bulk electronic structure of organic solids probed by soft X-ray emission spectroscopy using transmission-grating spectrometer (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, T.Hatsui, N.Kosugi
  • 学会等名: 11th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure : ICESS-11
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20091006-20091010
• [学会発表] XSW and ARUPS study on Znphthalocyanine/Cu(111) interface : correlating interfacial geometric and electronic structure (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, A.Gerlach, S.Duhm, T.Hosokai, Y.Tanaka, F.Schreiber, K.Seki
  • 学会等名: 11th International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure : ICESS-11
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20091006-20091010
• [学会発表] Soft X-ray emission spectroscopy of organic solids (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, T.Hatsui, N.Kosugi
  • 学会等名: 5th Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications : ASOMEA-V
  • 発表場所: Krusenberg(招待講演)
  • 年月日: 20090930-20091002
• [学会発表] Adsorption-induced modification of geometric and electronic structure at organic/metal interface (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane, A.Gerlach, S.Duhm, T.Hosokai, Y.Tanaka, F.Schreiber, K.Seki
  • 学会等名: 5th Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications : ASOMEA-V
  • 発表場所: Krusenberg
  • 年月日: 20090930-20091002
• [学会発表] 放射光を用いて有機/金属界面の構造と電子状態の相関を探る (2009)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之
  • 学会等名: 日本物理学会2009年度秋期大会
  • 発表場所: 熊本大(招待講演)
  • 年月日: 20090925-20090928
• [学会発表] 軟X線発光分光法による有機固体のエネルギーギャップ近傍電子状態 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之, 初井宇記, 小杉信博
  • 学会等名: 第3回分子科学討論会
  • 発表場所: 名大
  • 年月日: 20090921-20090924
• [学会発表] 高度構造制御による有機半導体薄膜・界面の電子物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山根宏之
  • 学会等名: 物性研短期研究会「高輝度VSX光源が切り拓く先端分光と物性研究への展開」
  • 発表場所: 東大物性研(招待講演)
  • 年月日: 20090723-20090724
• [学会発表] Elucidation and control of electronic properties related to organic nanoelectronics (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Yamane
  • 学会等名: Multi-Dimension Seminar : Frontiers in Nanoscience and Technology
  • 発表場所: JAIST(招待講演)
  • 年月日: 2009-09-18
• [備考]
  • URL: www.ims.ac.jp/topics/2009/091209.html