有機薄膜太陽電池のブレークスルーにむけて：弱い分子間相互作用の定量的解明

有机薄膜太阳能电池的突破：定量阐明弱分子间相互作用

• 批准号: 15J08155
• 负责人: 米澤 恵一朗
• 金额: $ 1.39万
• 依托单位: Institute for Molecular Science (2016)Chiba University (2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08155/
• 关键词: 分子間相互作用; 角度分解紫外光電子分光; 波動関数; 状態密度; 光電子分光; 有機分子半導体; 電子状態; 界面相互作用

本課題の1つ目の目的は分子間相互作用による電子波動関数の空間分布の変調の観測である。そのためには対象試料の吸着構造を明らかにしたうえで最適な条件で角度分解紫外光電子分光法(ARUPS)を適用することが必須である。そのため、4月から7月の約3か月間、ARUPSによる電子波動関数の空間分布の実測実験で多くの成果を上げているビュルツブルク大学のAcim Schoell博士の研究室と低速電子線回折法による有機単層膜の詳細な吸着構造決定法を確立したイエナ大学のTorsten Fritz教授の研究室を訪問し打ち合わせを行った。それをもとに、前期にドイツの放射光施設BESSYIIで、後期に分子科学研究所内放射光施設UVSOR BL5UにてAg(111)上のPFP単層膜の波動関数空間分布の実測を試みた。これらの成果は、10月に愛知県岡崎市で開催されたUVSORシンポジウム2016にてポスター発表した。また、本プロジェクトのもう一つの目的である分子間相互作用による電子状態のエネルギー空間での変調の原因を、”フェルミ準位近傍の状態密度分布変化に誘起されたフェルミ準位シフト現象”だと考えそれを証明するための実験をUVSOR BL7Uで行った。その結果、フェルミ準位近傍の非常にわずかな状態密度変化の実測に成功し仮説の証明に成功した。この結果は、11月に愛知県で開催されたThe 76th Okazaki Conference Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications(ASOMEA8)にてポスター発表を行った。今年度は1本の共著論文がアクセプト(B. Reisz, et al., J. Mat. Research, in press)となり、共著を含め、国内、国外合わせて計16件の学会発表を行った。

该项目的第一个目的是观察由于分子间相互作用而引起的电子波函数空间分布的调制。为此，必须澄清目标样品的吸附结构，然后在最佳条件下应用角分辨紫外光电子能谱（ARUPS）。为此，我们在4月至7月约三个月的时间里，与维尔茨堡大学Acim Schoell博士的实验室合作，该实验室在利用ARUPS测量电子波函数空间分布的实验中取得了许多成果，以分析有机分子我们参观了耶拿大学Torsten Fritz教授的实验室，他建立了一种确定层状薄膜详细吸附结构的方法，并进行了讨论。基于此，我们上半年尝试在德国同步辐射装置BESSYII和分子所UVSOR BL5U同步辐射装置上实际测量了Ag(111)上PFP单层薄膜的波函数空间分布。下半场是科学。这些结果在 10 月于爱知县冈崎市举行的 UVSOR Symposium 2016 上以海报形式展示。此外，我们认为，由于分子间相互作用而导致能量空间中电子态的调制，也是本项目的另一个目标，其原因是“费米能级附近态密度分布变化引起的费米能级移动现象” ”我们使用UVSOR BL7U进行了实验来证明这个想法。结果，我们成功地实际测量到了费米能级附近态密度的微小变化，并成功证明了我们的假设。这些结果在 11 月于爱知县举行的第 76 届冈崎电子应用有机材料高级光谱学会议 (ASOMEA8) 上以海报形式展示。今年，一篇共同撰写的论文被接受（B. Reisz, et al., J. Mat. Research, in press），包括共同作者在内的国内外总共有 16 场会议报告。

项目成果

蘇州大学 FUNSOM(中国)

苏州大学FUNSOM（中国）

High-resolution core-level photoemission measurements on the pentacene single crystal surface assisted by photoconduction

光电导辅助并五苯单晶表面的高分辨率核心级光电发射测量

• DOI: 10.1088/0953-8984/28/9/094001
• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Nakayama; Y. Uragami; M. Yamamoto; K. Yonezawa; K. Mase; S. Kera; H. Ishii; N. Ueno
• 通讯作者: N. Ueno

Jena大学/Wuerzburg大学/Helmholtz-Zentrum Berlin(ドイツ)

耶拿大学/维尔茨堡大学/柏林亥姆霍兹中心（德国）

弱相互作用による有機分子の軌道分布変調の直接観測

直接观察弱相互作用引起的有机分子轨道分布调制

• 发表时间: 2016
• 作者: 米澤 恵一朗;上羽 貴大;沼田 千尭;白石 龍;出田 真一郎;田中 清尚;解良 聡
• 通讯作者: 解良 聡

有機/金属界面の電荷移動機構の解明：立体障害を有するフタロシアニン

阐明有机/金属界面的电荷转移机制：具有空间位阻的酞菁

• 发表时间: 2015
• 作者: 米澤 恵一朗;Fabio Bussolotti;井岡 雄以;田子 達寛;Qi Wang;Nabi Aghdassi;山根 宏之;小杉 信博;Steffen Duhm;吉田 弘幸;解良 聡
• 通讯作者: 解良 聡