2017 Fiscal Year Research-status Report
Correlating geometric and electronic structures of weakly interacting molecular thin films
| Project/Area Number |
17K05767
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
山根 宏之 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 研究員 (50402459)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 有機半導体 / 表面・界面 / 電子状態 / 光電子分光法 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有機半導体における基本的かつ重要な素過程の一つである電気伝導に関連した電子状態を角度分解光電子分光法（ARPES）を用いて解明することを目的としている。特に、(a)分子性超構造薄膜における長距離分子間相互作用による非局在π軌道の形成や、(b)有機-金属ネットワークにおけるπ-d混成軌道の形成に関する研究を展開し、π電子系の非局在化現象に関する制御指針を得ることを目的とする。(a)および(b)の計画に対する2017年度の研究実績は以下に示すとおりである。
(a)分子性超構造薄膜における長距離分子間相互作用による非局在π軌道の形成
種々の多環芳香族炭化水素（PAH）の超構造薄膜を作製した。PAH超構造薄膜には直接的な分子間π-πスタックが存在しないにも関わらず、非局在πバンドを観測することに成功した。観測した非局在πバンドは分子および分子配列構造に依存しており、分子間空隙がキーファクターとなることを明らかにした。（論文作成中）
(b)有機-金属ネットワークにおけるπ-d混成軌道の形成
TCNQ分子およびフッ素化TCNQ（F4TCNQ）分子をAu基板上に作製した。電子親和力が大きいF4TCNQ分子の場合のみ、分子吸着によるAu原子の表面析出が生じ、F4TCNQ-Auネットワークを形成することがわかった。また、ネットワーク形成に伴うπ-d混成軌道が非常に大きな非局在バンドを形成することを明らかにした。（J. Phys. Chem. Lett. 2017）
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究代表者の異動はあったものの、計画は順調に進んでいる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在、超広角での光電子計測が可能な電子エネルギー分析器の開発を進めている。これにより得られる光電子強度角度分布の２次元マッピングから分子軌道の可視化を行うことが可能である。
この方法論を確立し、本研究で得られた新奇な電子状態を示す分子性薄膜に適用することで、新たなπ電子系の可視化を目指す。
|
| Causes of Carryover |
前年度に特別値引きや価格改定などにより繰越金が生じたため次年度使用額が生じたため、今年度の購入予定物品の上位機種への変更や消耗品に充てる予定である。
|
