2009 Fiscal Year Annual Research Report
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
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21750030
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
山根 宏之 Institute for Molecular Science, 光分子科学研究領域, 助教 (50402459)
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| Keywords | 有機半導体 / 電子状態 / 表面・界面 / 角度分解光電子分光法 / 共鳴光電子分光法 / 軟X線発光分光法 / シンクロトロン放射光 |
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| Research Abstract |
今年度は内殻励起を利用した共鳴・非共鳴軟X線発光分光(XES)法による局所電子状態実験と平行して、高分解能角度分解光電子分光(ARPES)装置および周辺機器類の開発と調整を行った。XES実験においては、有機太陽電池の有力な材料の一つとして知られる亜鉛フタロシアニン(ZnPc)やDNAのモデル分子に対して試料中の幾何構造に依存した局所電子状態を観測することに成功し、さらには試料膜中における電荷輸送ダイナミクスに関連した現象を実験的に観測することに成功した。これらの実験からZnPc薄膜においては膜中での電荷の局在確率が極めて高く、DNA薄膜においては分子鎖中を超高速でホッピング移動していることを明らかにした。これらの結果の一部は学術雑誌に既に投稿中であり、現在は新たに論文投稿の準備を進めている。一方、ARPESの装置開発については液体ヘリウムによる試料冷却と光電子の精密角度分解測定が可能な試料マニピュレーションシステムおよび有機薄膜などの試料作製用超高真空チャンバーの製作を行った。トライアンドエラーの繰り返しに業者側における物品不具合が合い重なり、多少の遅延は発生したが、平成21年度内に装置開発の大半を終了させることが出来た。装置の性能評価においては国内外の放射光施設における類似装置と比較しても遜色のない結果を得るに至っている。これらのうち、試料マニピュレーションシステムの開発については装置開発論文の作成を計画している。軟X線を用いたXESとARPESは相補的な実験手法であり、来年度計画している研究において大きな進展が期待できる。
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Research Products
(16 results)
