• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

光電導性高分子固体系における非局在イオン状態生成のダイナミクスとメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 23245004
研究機関大阪大学

研究代表者

宮坂 博  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40182000)

キーワードフェムト秒分光 / 光誘起電子移動 / 光電変換 / 有機光電導体 / ホール電導 / ホッピング電導
研究概要

天然系や人工系の光電変換初期過程として重要な役割を果たしている電荷シフト過程(たとえばA^-D^+D→ADD^+)において重要な役割を果たす非局在化カチオン状態の生成ダイナミクスとメカニズムの解明を目指し、本年度は、既に100fs程度の分解能で測定を行っているポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVCz)系を中心とする芳香族ビニルポリマー系を対象に、(1)測定装置の時間分解能の向上、(2)観測波長域の拡大、の2点からの測定系の拡充を行い、カチオンの非局在化過程を支配する因子の獲得を目指した。(1)測定装置の時間分解能の向上については、現有の非同軸OPAの出力に対して空間光位相変調器を導入し、試料位置で安定に短いパルス幅を得ることとした。装置購入が遅れたが、目標値の<20fsの分解能は達成できた。(2)の観測波長域拡大については、最近開発された新検出器(2600nmまで検出可能)を新たに購入し測定装置に組み合わせた。予備的な測定では、スペクトル極大の位置の情報が取得可能となった。これらの新装置については、概ねの基礎データ取得が終了した。また、低温10Kまでのフェムト秒-ピコ秒時間分解計測をPVCz固体系に応用し、光誘起電荷分離に引き続く電荷シフト過程の速度定数が、室温から10Kの間で変化しないこと、またこの反応過程の初期過程には、側鎖芳香族基間の相対的配置の揺らぎに対応するコヒーレントな振動が重要な役割を果たしていることがわかった。これらのコヒーレント振動に対応する分子運動についてもほぼ特定ができており、この同定を確実にするための新規分子系の測定を含めて、24年度以降に研究を展開する基礎的な結果が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付決定が11月であったため装置発注と導入の時期が遅くなったが、予備的な基礎データの取得は完了したままた24年度に早々に研究を開始しており、概ね順調に展開できていると判断できる。新装置に依存していない部分については、23年度に10Kでまでの温度効果の測定などが完了しており、これについては当初の計画通りに順調に展開できている。

今後の研究の推進方策

分光学的な測定は順調に推移しているので、基本的には計画通り進行する。更にプローブ顕微鏡による試料の荷電情報に関する知見も、カチオンの非局在化状態の検出には有効であると考えられる結果が出ている。そのため、当初の計画とは若干異なるが、廉価なプローブ顕微鏡を導入し、これらのプローブ顕微鏡による測定結果と分光的な測定を組み合わせて、研究を展開することにした。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Direct detection of Electron Transfer Processes in Photoconductive Poly(N-vinylca rbazole) Solid Film Doped with Electron Acceptors : Temperature Dependence of Femtosecond to Microsecond Dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      T.Katayamaa, Y.Ishibashi, H.Miyasaka
    • 雑誌名

      J.Photochem.Photobiol.A

      巻: (印刷中)

    • DOI

      doi:10.1016/j.jphotochem.2012.01.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond Laser Photolysis Studies on Temperature Dependence of Cyclization and Cycloreversion Reactions of a Photochromic Diarylethene Derivative2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishibashi, T.Umesato, S.Kobatake, M.Irie, H.Miyasaka
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C

      巻: 116 ページ: 4862-4869

    • DOI

      Doi:10.1021/jp2107632

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Detection of Single Guest Molecules in Ultrasmall Droplets of Non polar Solvent2012

    • 著者名/発表者名
      M.Yasuda,A.Iida, S.Ito, H.Miyasaka
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      巻: 14 ページ: 345-352

    • DOI

      DOI:10.1039/c1cp22207d

    • 査読あり
  • [学会発表] 超高速レーザー多光子吸収を利用したフォトクロミック反応制御2011

    • 著者名/発表者名
      宮坂博
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-22

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi