Theoretical study on charge transport mechanism of organic semiconductor

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我々の研究目的は、基板に吸着した有機分子の波数分解光電子分光スペクトルの解析法の確立を通して、吸着した有機分子の電子状態や分子間の相互作用を明らかにすることである。これらの考察を通して、これまで明らかになっていない有機分子膜結晶の伝導性の起源を明らかにできると考えている。これまでに、多重散乱法をベースにした分子軌道からの波数分解光電子放出スペクトルを解析するプログラムをオリジナルで開発して報告した。さらにこのプログラムを使用して実験結果を解析することで、有機分子の基板への吸着位置を明らかにできることを示した。今年度は、「平面波近似による基板表面に吸着した有機分子からの波数分解光電子スペクトルの解析」と「波数分解光電子スペクトルの数学的解析法の確立」に成功した。波数光電子分光スペクトル強度を解析する際には、フェルミの黄金律に基づき、始状態と終状態を精度よく計算する必要がある。今年度、我々は始状態計算の計算法に加え、波数分解光電子スペクトルの解析手法についても計算法を確立することができた。一方、終状態計算に関しては、当初の目的である周期系への拡張が、今だ進んでいない。しかし、ダイレクトに終状態を計算して導入する方法を拡張することで、計算がうまくいく兆しを見せている。これにより、波数分解光電子分光スペクトルへの光電子の散乱の度合いの推定が可能になる。さらに、フォノンや電子－ホール効果などの多体問題を考察していく下地ができると予想される。今年度はオーストリアへの派遣も考慮しながら、研究を進めていく。