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光を電子の流れに変換するデバイスには、光電変換素子や撮像素子が知られているが、その微細化・高効率化は化学のボトムアップにおいて重要な課題である。そこで本研究は表面で二種類の異なる金属錯体を接合した異種構造体を利用して、光電流発生システムの構築ならびに電荷を蓄えるための電子移動のトラッピング界面の構築を行った。まず、新規ルテニウムを合成し、溶液中における基礎物性評価ならびにそれらの薄膜を電極上に作製し放射光施設Spring-8を使用した配向評価および電子輸送能の評価を行った。電荷輸送においては、電極内側の錯体が２層を超えたときに、外側の錯体のレドックスを制限するトラッピング現象が発現した。また、錯体の配向評価に関する実験もおこなった。酸化還元活性なルテニウム錯体を透明電極ITO上に5層積層した基板のGISAXS測定をSPring-8のBL40B2にて行った。GISAXSプロファイルの解析結果からout-of-plane方向と、in-plane方向にピークが確認できた。このことから作製した錯体積層膜は基板に垂直配向していることが示唆され、特に膜厚が均一に保たれていることが明らかとなった。分子の配向評価はポルフィリン誘導体を用いた系でも行い、分子の配向により吸収スペクトルが変化することを明らかにした。これらの成果の一部は学術論文に発表した。さらに透明電極上での異種分子連結系の作製ならびに光物性評価を行った。その結果、光で誘起される電子移動システムの構築に成功した。これらのことから、光による高効率な電子移動システムの構築および異種接合系における電荷のトラッピングシステムを構築できることが明らかとなった。
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