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励起状態精密制御に基づいた光応答性有機半導体の分子設計

基于精确激发态控制的光响应有机半导体分子设计

基本信息

批准号：
22550128
负责人：
小林由佳
金额：
$ 2.16万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

光エネルギーの有効利用は、環境やエネルギーと言った人類が今まさに直面している問題の解決に直接繋がる事柄です。本研究では、光照射励により生じる光キャリアの寿命を延ばすための試みとして、光励起状態を精密に制御した有機半導体の分子設計指針に関する知見を得ることを目的としています。今年度は、低分子有機ラジカルの部分的な混入によって伝導性を発現する複数の有機伝導体の光応答特性に関する基礎的な知見を得るべく検討しました。その結果、これらの伝導性物質では、いずれも1000nmを超える近赤外領域(NIR)に強い吸収帯を有することが明らかになりました。これらの近赤外線吸収は電荷移動錯体などで見られるフリーキャリアを由来とする電荷移動吸収帯と似た性質ものでありますが、完全に等価なものではなく、本系特有の水素結合のダイナミクスとフリーキャリアが結合した吸収帯と考えられます。有機伝導体において、水素結合中のプロトンダイナミクスが近赤外線領域の光の吸収を増大させる効果はこれまでにあまり知られておらず、長波長領域の光エネルギーの利用に関して新しい知見を与えるものと期待されます。これは、プロトンダイナミクスと励起状態が低い光エネルギーで協調することを示唆しており、その因果関係については、理論的な手法を用いてその電子状態を明確にする必要があります。そして、これらの有機伝導体に擬似的な太陽光を照射した場合には、10-50%程度の伝導性の向上が認められました。光伝導性の波長依存性などについて、今後詳細に検討することによって、近接励起状態を有する有機導体の光キャリア特性に関する知見が得られるものと考えられます。

The use of light and environment to solve human problems directly This study aims to improve the quality of organic semiconductors by controlling their optical excitation state. This year, the basic knowledge of the optical properties of a plurality of organic conductors has been obtained. As a result, the conductive substances in the medium range of 1000nm and near infrared region (NIR) have strong absorption bands. The near-infrared absorption charge transfer dislocation is visible, completely equivalent to the absorption property, and unique to this system. The absorption of light in the near-infrared region increases due to the combination of organic and inorganic elements. The absorption of light in the near-infrared region increases due to the combination of organic and inorganic elements. The absorption of light in the long-wavelength region increases due to the combination of organic and inorganic elements. This is the first time that a person has ever been involved in a relationship with another person, such as a relationship between a person and another person. In the case of sunlight irradiation, the conductivity of the organic conductor is 10-50%. The wavelength dependence of optical conductivity will be discussed in detail in the future, and the knowledge about the optical properties of organic conductors that have a near-start state will be discussed.