超分子ナノ組織体における光誘起スピン伝導効果

超分子纳米组件中的光致自旋传导效应

• 批准号: 11J07285
• 负责人: 脇川 祐介
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J07285/
• 关键词: 光伝導; 超分子自己組織体; 磁場効果; 超分子

本研究の目的は、分子スピントロニクス応用を展望した有機分子薄膜素子における新しい磁気伝導効果の開拓である。分子素子の開発にはキャリア注入と輸送現象に関する基礎的な理解が必要であり、飛行時間型光伝導度測定を用いてキャリアダイナミクスを研究している。本年度は光伝導の温度依存性から、Hexabenzocoronene(HBC)とOligothiophene(OT)超分子自己組織体におけるキャリア動力学を検討した。外部磁場印加に伴う光伝導の変化である磁気伝導測定から、HBC自己組織体のキャリア生成と輸送に対する熱活性化過程とキャリア輸送を支配するトラップのエネルギー分散を明らかにした。観測された光伝導および磁気伝導の温度依存性に対する速度論的な解析から、キャリア生成における熱活性化過程は光キャリア前駆体であるジェミネート対の電子と正孔に働く7meVのクーロンエネルギーに由来することが分かった。また、キャリア輸送にも20meV程度の熱活性化過程が観測され、多重トラッピングモデルで解析可能であることを示した。キャリアのトラップ密度のエネルギー分散は分布幅の狭い(線幅3meV)ガウス関数で再現され、トラップ準位の深さは10.1meVとなった。得られたラップ準位の深さは一般的な光伝導性を有する有機物に比較して浅く、低次元自己組織体のキャリア輸送性の高さを証明することができた。OT自己組織体はチオフェン環数を変えることで構造体の次元性を制御することができる。偶数個のチオフェン環を有するOT誘導体は一次元のロッド状構造体形成し、奇数OT誘導体は二次元のテープ状構造体を形成する。観測された光伝導の温度依存性から見積もったトラップ準位の深さはロッド体では約8.6meV、テープ体では約12meVとなった。自己組織体の構造の次元性がトラップ準位の深さと密接に関連していることを明らかにした。キャリア輸送性の制御という観点から、超分子自己組織体の電子デバイス利用への有用性を示すことができた。

は の purpose this study, molecular ス ピ ン ト ロ ニ ク ス 応 with を outlook し た organic molecular membrane element child に お け る new し い magnetic 気 伝 guide services fruit の pioneering で あ る. Molecular subtype eumelanin の open 発 に は キ ャ リ ア injection と transport phenomena に masato す る based が necessary な で あ り, flight time type light 伝 conductance measurement を with い て キ ャ リ ア ダ イ ナ ミ ク ス を research し て い る. This year, <s:1> light 伝 conduction guide temperature dependence ら, Hexabenzocoronene(HBC)とOligothiophene(OT) supramolecular self-tissue におけるキャリア dynamics を検 discuss た た. Inca に with external magnetic field う 伝 light guide の variations change で あ る magnetic 気 伝 conductivity measurement か ら, HBC tissue の キ ャ リ ア generated と conveying に す seaborne る thermal activation process と キ ャ リ ア conveying を dominate す る ト ラ ッ プ の エ ネ ル ギ ー scattered を Ming ら か に し た. 観 measuring さ れ た 伝 light guide お よ び magnetic 気 伝 guide の temperature dependency に す seaborne る speed theory of な analytic か ら, キ ャ リ ア generated に お け る thermal activation process は light キ ャ リ ア 駆 body before で あ る ジ ェ ミ ネ ー ト の electronic と is seaborne hole に 働 く 7 mev の ク ー ロ ン エ ネ ル ギ ー に origin す る こ と が points か っ た. ま た, キ ャ リ ア conveying に も 20 mev degree の thermal activation process が 観 measuring さ れ, multiple ト ラ ッ ピ ン グ モ デ ル で parsing may で あ る こ と を shown し た. キ ャ リ ア の ト ラ ッ プ density の エ ネ ル ギ ー scattered は distribution picture の narrow い (line width 3 meV) ガ ウ ス masato number で reappearance さ れ, ト ラ ッ プ quasi a の deep さ は 10.1 meV と な っ た. Have ら れ た ラ ッ プ quasi a の deep さ は general な light 伝 conductivity を have す る organic に compare し て shallow く, low dimensional oneself tissue の キ ャ リ ア high transmission sex の さ を prove す る こ と が で き た. OT their tissue は チ オ フ ェ ン ring number を - え る こ と で constructs の * yuan を suppression す る こ と が で き る. An even number of の チ オ フ ェ を ン ring す る OT inductor は a yuan の ロ ッ ド constructs form し, odd number OT induced は secondary yuan の テ ー プ construct を form す る. 観 measuring さ れ た 伝 light guide の temperature dependency か ら see product も っ た ト ラ ッ プ quasi a の deep さ は ロ ッ ド body で は 8.6 meV, テ ー プ body で は about 12 meV と な っ た. Her sexual tissue の tectonic の dimensional が ト ラ ッ プ quasi a の deep さ と contact に masato even し て い る こ と を Ming ら か に し た. キ ャ リ の ア conveying sex suppression と い う 観 point か ら, supramolecular organization body の electronic デ バ イ ス using へ の usefulness を shown す こ と が で き た.

项目成果

オリゴチオフェン超分子半導体の光電導

低聚噻吩超分子半导体的光电导性

• 发表时间: 2012
• 作者: Naoto Tanji;Kazunori Itakura;丹治直人;Naoto Tanji;Naoto Tanji;Naoto Tanji;丹治直人;Naoto Tanji;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;脇川 祐介;脇川 祐介;脇川 祐介;脇川祐介
• 通讯作者: 脇川祐介

Temperature Dependence of the Electron-hole Par Dynamics in Columnar Assembly of Hexabenzocoronene

六苯并晕柱状组装中电子空穴动力学的温度依赖性

• 发表时间: 2012
• 作者: Naoto Tanji;Kazunori Itakura;丹治直人;Naoto Tanji;Naoto Tanji;Naoto Tanji;丹治直人;Naoto Tanji;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;脇川 祐介;脇川 祐介;脇川 祐介
• 通讯作者: 脇川 祐介

らせん状オリゴチオフェン自己組織体における光伝導

螺旋低聚噻吩自组装中的光电导

• 发表时间: 2011
• 作者: Naoto Tanji;Kazunori Itakura;丹治直人;Naoto Tanji;Naoto Tanji;Naoto Tanji;丹治直人;Naoto Tanji;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;脇川 祐介;脇川 祐介;脇川 祐介;脇川祐介;生駒忠昭;脇川祐介;脇川祐介
• 通讯作者: 脇川祐介

電子受容体相を有する低次元光伝導性ベキサベンゾコロネン自己組織体のキャリアダイナミクス

具有电子受体相的低维光电导苯并苯并苯自组装的载流子动力学

• 发表时间: 2011
• 作者: Naoto Tanji;Kazunori Itakura;丹治直人;Naoto Tanji;Naoto Tanji;Naoto Tanji;丹治直人;Naoto Tanji;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;脇川 祐介;脇川 祐介;脇川 祐介;脇川祐介;生駒忠昭;脇川祐介
• 通讯作者: 脇川祐介

オリゴチオフェン超分子集合体における光伝導

低聚噻吩超分子组装体中的光电导

• 发表时间: 2012
• 作者: Naoto Tanji;Kazunori Itakura;丹治直人;Naoto Tanji;Naoto Tanji;Naoto Tanji;丹治直人;Naoto Tanji;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;丹治直人;脇川 祐介;脇川 祐介
• 通讯作者: 脇川 祐介