( 様式 4) 二国間交流事業共同研究報告書 平成 29 年 1 月 10 日 独立行政法人日本学術振興会理事長殿 共同研究代表者所属 部局 大阪大学 大学院工学研究科 ( ふりがな ) おざきまさのり職 氏名教授 尾崎雅則 1. 事 業 名相手国 ( 中国 ) との共同研究 振興会対応機関 ( N

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1 ( 様式 4) 二国間交流事業共同研究報告書 平成 29 1 月 10 日 独立行政法人日本学術振興会理事長殿 共同研究代表者所属 部局 大学院工学研究科 ( ふりがな ) おざきまさのり職 氏名教授 尾崎雅則 1. 事 業 名相手国 ( 中国 ) との共同研究 振興会対応機関 ( NSFC ) 2. 研究課題名 アゾベンゼン誘導体で修飾したカーボンナノ材料の太陽電池応用に関する研究 3. 全採用期間 平成 26 4 月 1 日 ~ 平成 月 31 日 ( 2 9 ヶ月 ) 4. 経 費 総 額 本事業により執行した研究経費総額 研究交流経費 ( 直接経費 ):4,050,000 円 間接経費 : 0 円 初経費 研究交流経費 ( 直接経費 ):1,500,000 円 間接経費 : 0 円 2 経費 研究交流経費 ( 直接経費 ):1,350,000 円 間接経費 : 0 円 3 経費 研究交流経費 ( 直接経費 ):1,200,000 円 間接経費 : 0 円 5. 研究組織 (1) 日本側参加者 ( 実施期間中の参加者全員 ( 途中から参加 / 不参加となった方も含む )) 途中から参加 / 不参加となった場合は 参加期間も記入してください 氏名 所属 職名 藤井彰彦 大学院工学研究科 准教授 吉田浩之 大学院工学研究科 助教 Quang Duy Dao 大学院工学研究科 博士研究員 ( ~ ) 東卓也 大学院工学研究科 博士後期課程学生 ( ~ ) 大森雅志 大学院工学研究科 博士後期課程学生 今村弘毅 大学院工学研究科 博士後期課程学生 ( ~ ) 池原成拓 大学院工学研究科 博士前期課程学生 ( ~ ) 熊田泰士 大学院工学研究科 博士前期課程学生 ( ~ ) 宇野貴志 大学院工学研究科 博士前期課程学生 ( ~ ) 渡辺光一 大学院工学研究科 博士前期課程学生 ( ~ ) Ramananarivo Mihary Fiderana 大学院工学研究科 博士前期課程学生 ( ~ ) 河田優人 田中秀 - 1 -

2 Anucha Konkanok 臼井稔喜仲川大藤田健斗前田恭孝中野知佳毛利文律安西佑策大川拓真角南寛太仲田裕哉中谷光宏山野翔平 (2) 相手国側研究代表者 所属 職名 氏名 天津大学 教授 Wei Feng (3) 相手国参加者 ( 実施期間中の参加者全員 ( 途中から参加 / 不参加となった方も含む )) 途中から参加 / 不参加となった場合は 参加期間も記入してください 氏 名 所属 職名 Yiyu Feng Yu Li Chengqun Qin Mengmeng Qin Shuangwen Li Peng Long Fulai Zhao 天津大学 准教授天津大学 講師天津大学 大学院生天津大学 大学院生天津大学 大学院生 ( ~ ) 天津大学 大学院生 ( ~ ) 天津大学 大学院生 ( ~ ) *(1) (3) 共に代表者は除きます - 2 -

3 6. 研究実績概要 ( 全期間を通じた研究の的 研究計画の実施状況 成果等の概要を簡潔に記載してください ) 本研究では アゾベンゼンを基本とする置換基を修飾した新規ナノカーボンを開発し その機能性を明らかにするとともに 導電性高分子を主体とした有機エレクトロニクス技術を駆使して アゾベンゼンの光異性化に基づく光誘起分子配向性 光誘起電荷発生 移動現象を明らかにし それらを活用した光応答素子 光電変換素子など ナノ光エレクトロニクス材料 デバイスの創成を検討した 本研究で得られた成果は以下のとおりである 1 天津大グループが開発した種々の置換基を有するアゾベンゼンーナノカーボン複合体およびナノカーボン誘導体を用いてπ 共役系分子との複合構造及び積層構造を作製した その固体薄膜における凝集状態 会合体 集合体構造を偏光顕微鏡観察及び SEM 像観察により明らかにした 光異性化に必要なキラリティ 電子状態などの基礎物性を時間分解分光の手法により測定するとともに UV 光照射により誘起される異性化に伴うアゾベンゼンの双極子モーメントの変化と ナノカーボンの基底状態 励起状態間のエネルギーギャップの変化について明らかにした 三角波電圧の外部印加に伴って発生する過渡光電流の測定系を立ち上げ 固体薄膜中におけるキャリア移動評価に成功した 種々の膜厚を有する均一な薄膜について レーザー光励起による蛍光分光測定によって得られる蛍光スペクトル 蛍光消光を明らかにし 理論フィッティングを行うことで 励起子拡散長を決定する手法を確立した 2 前の議論を踏まえて天津大グループが開発した種々の置換基を有するアゾベンゼンーナノカーボン誘導体および複合体について π 共役系分子 高分子との複合構造及び積層構造薄膜を作製し ミクロ相分離構造を X 線回折評価及び AFM 像観察により明らかにした 高速 高効率の光誘起異性化現象について時間分解分光測定を行い UV 光照射により誘起される異性化に伴う アゾベンゼンの双極子モーメントとナノカーボンの基底状態 励起状態間の変化の相関性を明らかにした 照射光の波長 強についての条件を検討し アゾベンゼンーナノカーボン複合体の光異性化に伴う 偏光特性を明らかにした ITO ガラス基板と Al 電極を用いた縦型構造および Si 基板上の Au 櫛形電極を用いた横型構造を基本構造として 光導電性 外場応答性を利用した光応答素子 光電変換素子を試作し アゾベンゼンーナノカーボン複合体を含む高分子複合薄膜構造について動作特性を評価し ポストアニール処理による効果を見出した 3 天津大グループが新たに開発した種々の置換基を有するカーボン量子ドット材料を用いて π 共役系高分子やフラーレンの複合構造及び積層構造を作製し その固体薄膜における凝集状態 会合体 結晶構造 ミクロ相分離構造をX 線構造解析及び偏光顕微鏡観察 SEM 像観察により明らかにした 光励起状態について時間分解分光法による検討を行い 失活過程における電子 光物性のダイナミクスがドットサイズに依存することを明らかにするとともに 電界発光機能における発光効率 寿命を明らかにした また アゾベンゼン- ナノカーボン複合体の光異性化に伴う導電率の変化および電気的異方性を明らかにした 光応答特性について 照射光の波長 強 照射時間 繰り返し周波数についての条件を検討し 光異性化と偏光特性の相関性を明らかにした 光電変換素子及び太陽電池の作製を行い その動作特性を明らかにした 本研究の成果は 6 月中国開催の合成金属の国際会議 ICSM2016( 藤井 Dao 大森) 9 月新潟開催の第 77 回応用物理学会学術講演会 ( 臼井 藤田 ) 11 月大阪開催の電気関係学会関西支部連合大会 ( 臼井 仲川 毛利 ) 12 月神戸開催の国際会議 ICNME2016( 臼井 仲川 藤田 ) 12 月横浜開催の日本 MRS 次大会 ( 中野 ) にて発表した - 3 -

4 7. 派遣 受入実績 (1) 各研究期間中に相手国または相手国以外の国を訪問した日本側参加者氏名 派遣期間 主たる訪問 1 先 ( 相手国以外の国における訪問先には下線を引き 国名を明記してください 委託費から支出し た出張のみ記載してください ただし 日本国内出張は除きます ) 氏名 所属 職名 期間 ( 現地到着日 ~ 現地出発日 ) 主たる訪問先 ( 機関名 国名 ) なしなしなし 小計 0 名 ( 延べ人数 ) 2 吉田浩之 大 ~ 国際会議 (Optics of Liquid 学院工学研究科 助教 Crystals) Grand Hotel Sopot ポー ランド 小計 1 名 ( 延べ人数 ) 3 藤井彰彦 大 学院工学研究科 准教授 Quang Duy Dao 大学院工学研究科 博士 研究員 大森雅志 大 学院工学研究科 博士後 期課程学生 合計 4 名 ( 延べ人数 ) - 4 -

5 (2) 各研究期間中に受け入れた相手国参加者氏名 来日期間 主たる訪問先 ( 振興会から滞在費等の支給 1 を受けた研究者に * 印をつけてください ) 氏名 所属 職名 期間 ( 来日日 ~ 離日日 ) *Yu Li 天津大学 講師 ~ *Wei Feng 天津大学 教授 ~ 主たる訪問先 ( 機関名 ) 小計 2 名 ( 延べ人数 ) 2 *Yiyu Feng 天津大学 准教授 ~ *Chengqun Qin 天津大学 大学院生 ~ *Shuangwen Li 天津大学 大学院生 ~ *Yiyu Feng 天津大学 准教授 *Peng Long 天津大学 大学院生 *Fulai Zhao 天津大学 大学院生 合計 8 名 ( 延べ人数 ) - 5 -

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