二次元光電流分光法を用いた有機薄膜太陽電池における電荷分離過程の解明

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Ir(111)上に作製したグラフェンにCs原子を暴露することで可視光領域に観測される巨大な共鳴吸収帯の光学応答を詳細に調べた。ポンプ-プローブ法を適用することで時間領域での光学応答として以下の二点が明らかになった。(a) ポンプ光が共鳴吸収帯に照射されると共鳴吸収帯の線幅がブロードニングすることが明らかになった。その結果、最大で1％程度の反射率変化がポンプ光で引き起こされることが分かった。(b) プローブ光の反射率変化をポンプ光からの遅延時間として観測すると、その反射率が遅延時間の関数として変調されていることが分かった。これはポンプ光によって表面にコヒーレントな振動が誘起されるためであり、その表面振動によって共鳴吸収帯の共鳴エネルギーが変調されることも明らかになった。以上のように本年度は昨年度発見したCs原子が層間挿入されたIr(111)上のグラフェンにおける特異的な共鳴吸収帯について、その時間領域の光学応答を調べた。これらの結果からこの共鳴吸収帯は光変調器等の光デバイスとして有用な特性をもつことが明らかとなった。今後、この巨大吸収帯を利用した実験やデバイス開発の研究が進むことが望まれる。