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ピコ秒時間分解赤外分光法による導電性高分子の光誘起電荷分離・再結合過程の研究

使用皮秒时间分辨红外光谱研究导电聚合物中的光致电荷分离和复合过程

基本信息

批准号：
11740311
负责人：
坂本章
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

導電性高分子(共役π電子系高分子)は,バンドギャップより大きなエネルギーを持つ光で励起されると光電導性を示す.光励起に伴って生成する局在励起状態は,導電性高分子における電荷担体と考えられるので,その分子構造や電子状態,さらにその生成と再結合・消滅過程を明らかにすることは,導電性高分子における光電導機構を解明するうえで重要である.本研究では,パルス幅が約1ピコ秒の波長可変なパルス赤外光をプローブ光源とした,指紋領域まで測定可能なピコ秒時間分解赤外吸収測定装置を製作し,導電性高分子における光誘起電荷分離・再結合過程を解明した.平成12年度は,11年度に製作したピコ秒時間分解赤外吸収測定装置を用いて,導電性高分子配向フィルムのピコ秒時間分解赤外吸収スペクトルの測定と解析を行った.導電性高分子ポリ(p-フェニレンビニレン)【-!(】C_6H_4CH=CH【)!-】_nの延伸配向フィルムを合成し,赤外透過基板(CaF_2)にはさんで液体窒素冷却クライオスタットのコールドヘッドに装着した.クライオスタットで77Kに保たれた試料にポンプ光を照射し,光励起状態を生成させて,ピコ秒時間分解赤外吸収スペクトルを測定した.延伸配向方向に対するポンプ光とプローブ光の偏光条件を変えた時間分解測定も行った.これらの測定により,光励起直後に生成する束縛ポーラロン対と電子励起状態(エキシトン),さらにこれらから電荷分離した電荷担体(ポーラロン)の同定と,光誘起電荷分離過程および電荷担体の再結合・消滅過程のダイナミックスを明らかにした.

Conductive polymers (common pi electron polymers) exhibit photoconductivity due to light excitation. Photoexcitation is associated with the formation of charge carriers in electrically conductive polymers, the molecular structure and electronic state, the formation, recombination and elimination processes, and the understanding of photoconductive mechanisms in electrically conductive polymers. In this study, the wavelength of light with a wavelength of about 1 second can be changed. The light source and fingerprint field can be measured. The device for measuring the absorption of light with a wavelength of about 1 second can be manufactured. The photoinduced charge separation and recombination process of conductive polymers can be explained. In 2012, the production of 11 years, the use of time decomposition of red absorption measurement device, conductive polymer alignment, time decomposition of red absorption measurement and analysis. Conductive polymer (p-) (】C_6H_4CH=CH【)!-】_ n extension alignment of the substrate is synthesized, and the transparent substrate (CaF_2) is installed on the substrate. The sample is kept at 77K and the light excitation state is generated, and the absorption state is determined by time decomposition. The polarization conditions of the light in the direction of extension and alignment are determined by time decomposition. The determination of photoinduced charge separation and electron excited state, and the determination of photoinduced charge separation and electron excited state, and the recombination and annihilation of charge carriers.