Visualization of Monolayer Structures Specifically Formed by Functional Organic Materials at the Substrate Interface

功能有机材料在基材界面处形成的单层结构的可视化

基本信息

批准号：
22K14604
负责人：
塩谷暢貴
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は，本課題の目標である“単分子膜構造の可視化”に向けて，それを可能にする解析手法の構築に取り組んだ．具体的には，分子パッキングの微細な違いも見逃すことなく議論するために，赤外スペクトルの固体測定で伝統的に使われる波数分解（～4 cm-1）の見直しから行った．その結果，主要な有機半導体の多結晶材料においては，想像よりも遥かに鋭い振動バンドを与えることがわかり，従来の波数分解では正確な構造情報を得るのに不十分であることが判明した．実測に基づいて，有機材料の凝集構造を議論するための最適な波数分解を決定するとともに，質の高いスペクトルを得るための偏光や入射角，基板材質などの測定条件も整理した．上記の研究と並行して，直鎖アルカンをモデル化合物として選び，単分子膜構造を識別する鍵となる振動バンドを調べた．その結果，CH伸縮振動バンド領域を詳しく解析することで，メチレン基とメチル基の構造を切り分けて議論できることを明らかにした．実際に，高性能有機半導体材料であるPh-BTBT-C10の薄膜の赤外スペクトルを測定すると，確かに相転移に応じてこれらの振動バンドが敏感に変化した．以上のようにして，本年度は単分子膜構造を解明するための解析手法の構築を行った．それに伴い，凝集相の赤外スペクトルを測定する際の波数分解に関する従来の認識を一新できたことは，これまで見逃されてきた構造情報を掘り起こすことにつながるため，重要である．

今年，我们致力于构建一种分析方法，使我们能够“可视化单层结构”，这是该项目的目标。具体来说，为了讨论分子堆积的微小差异而不忽视它们，我们首先回顾了传统上用于红外光谱固态测量的波数分辨率 (~4 cm-1)。结果发现，作为主要有机半导体的多晶材料表现出比预期更尖锐的振动带，并且揭示了传统的波数分解不足以获得准确的结构信息。基于实际测量，我们确定了讨论有机材料团聚结构的最佳波数分解，并组织了偏振、入射角和基底材料等测量条件，以获得高质量的光谱。与上述研究并行，我们选择直链烷烃作为模型化合物，并研究了识别单层结构的关键振动带。结果表明，通过详细分析CH伸缩振动带区域，可以分离和讨论亚甲基和甲基的结构。事实上，当我们测量高性能有机半导体材料Ph-BTBT-C10薄膜的红外光谱时，我们发现这些振动带响应相变而发生敏感的变化。如上所述，今年我们构建了一种分析方法来阐明单层薄膜的结构。除此之外，重要的是，我们在测量聚集相的红外光谱时能够完全改变对波数分辨率的传统理解，因为这将导致揭示迄今为止被忽视的结构信息。

项目成果

期刊论文数量（48）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Conformational Change of Alkyl Chains at Phase Transitions in Thin Films of an Asymmetric Benzothienothiophene Derivative

不对称苯并噻吩并噻吩衍生物薄膜中烷基链在相变时的构象变化

DOI：
10.1021/acs.jpclett.2c03399
发表时间：
2022
期刊：
The Journal of Physical Chemistry Letters
影响因子：
0
作者：
Shioya Nobutaka;Yoshida Mariko;Fujii Masamichi;Shimoaka Takafumi;Miura Riku;Maruyama Shingo;Hasegawa Takeshi
通讯作者：
Hasegawa Takeshi

液晶性有機半導体材料のアルキル側鎖長に依存する薄膜中のポリモルフィズム

薄膜中的多晶型取决于液晶有机半导体材料的烷基侧链长度

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡昂徹，塩谷暢貴;下赤卓史;長谷川健
通讯作者：
長谷川健

Efficient inverted perovskite solar cells enabled by multipodal hole-collecting monolayers based on triazatruxene skeleton

基于三氮杂苯骨架的多足空穴收集单层实现高效倒置钙钛矿太阳能电池

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsushi Sato;Seira Yamaguchi;Mayu Motohashi;Yihuang Wang;Tomoya Nakamura;Atsushi Wakamiya;Kazuhiro Marumoto
通讯作者：
Kazuhiro Marumoto

非対称BTBT誘導体薄膜の相転移に伴うアルキル鎖のコンフォメーション変化

不对称BTBT衍生物薄膜相变引起的烷基链构象变化