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特異な電子・光物性を有する共役ポリマーにおける振電効果の役割に関する理論的解析

Research Project

Project/Area Number 19022037
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNagasaki Institute of Applied Science

Principal Investigator

加藤 貴  Nagasaki Institute of Applied Science, 大学院・工学研究科, 准教授 (10399214)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山邊 時雄  長崎総合科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80025965)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords振電相互作用 / 光照射一電子励起状態 / 室温超伝導 / C-C伸縮モード / 反磁性環電流 / (4n+2)_<π>電子系 / MOVE法 / 光照射-雷子励起状態 / C-C伸縮振動モード
Research Abstract

光励起超伝導発現の理論的提案
前年度に引き続き、我々自身が開発した振電相互作用の性質を見積もる計算プログラムであるMOVC法を用い様々な共役系炭化水素分子における光励起超伝導発現の理論的提案を行った。最高被占軌道(HOMO)から最低空軌道(LUMO)への一電子励起状態における振電相互作用結合定数は、モノアニオンやモノカチオンにおける振電相互作用結合定数よりはるかに大きいことを示し、その理由を解析した。通常の共役系炭化水素分子においてはHOMOとLUMOの位相様式が正反対であるため、C-C伸縮振動モードに沿って原子核を変位させていくと、HOMOが安定化(不安定化)する時、LUMOが不安定化(安定化)する。このことが一電子励起状態における振電相互作用結合定数が、モノアニオンやモノカチオンにおける振電相互作用結合定数よりはるかに大きい理由であることを示した。電子ドーピングやホールドーピングよりも光照射による一電子励起が高温超伝導を探る上で(原理的には)有効的な方法であることを昨年度に引き続きより広く、理論的に確認した。一方で、光照射一電子励起状態は非常に不安定であること、振電相互作用によって形成されるクーパー対(電子対)は本質的に不安定であることに着目し、光照射一電子励起状態の有用性とその限界について考察した。またなぜ、室温超伝導性が従来の方法で、これまでのところ実現されていないのかを、考察し新たなる課題を提案した。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Intramolecular Diamagnetic Currents in the Microscopic Sized Neutral Polvacetvlenes2009

    • Author(s)
      T. Kato
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C 133

      Pages: 402-414

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diamagnetic currents in the closed-shell electronic structures in sp^3-type hydrocarbons2008

    • Author(s)
      T. Kato
    • Journal Title

      Chem. Phys. 345

      Pages: 1-13

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intranmolecular ring current in (4n+2)_<π> electronic states in the neutral acenes2007

    • Author(s)
      Takashi Kato and Tokio Yamabe
    • Journal Title

      Synth. Met. 157

      Pages: 793-806

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diamagnetic Currents in the Neutral He atoms2007

    • Author(s)
      Takashi Kato and Tokio Yamabe
    • Journal Title

      J. Phys. Chem.A 111

      Pages: 8731-8740

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Strong vibronic interactions and possible electron pairing in the photoinduced excited electronic states in nanosized molecules2007

    • Author(s)
      Takashi Kato and Tokio Yamabe
    • Journal Title

      J. Mol. Struc. 838

      Pages: 89-93

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic properties in (4n+2)π aromatic molecules, annulenes"Vibronic and electron-phonon interactions and their role in modern chemistry and physics

    • Author(s)
      T. Kato
    • Journal Title

      Electron-Phonon Interactions and their Applications to Novel Nanoelectronics (NovaScience Publishers, New York) (総説、依頼執筆)(印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] The Essential Role of Vibronic Interactions in the Decision of Electronic Properties in Molecular Systems ; Towards Room Temperature Superconductivity2008

    • Author(s)
      T. Kato
    • Organizer
      XIX International Symposiusm on the Jahn-Teller Effect
    • Place of Presentation
      Heidelberg, Germany(口頭発表)
    • Year and Date
      2008-08-29
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] The Mechanism of the Occurrence of Nondissipative Diamagentic Ring Currents in π-Conjugated Hydrocarbons; Towards High Temperature Superconductivity2007

    • Author(s)
      Takashi Kato and Tokio Yamabe
    • Organizer
      7th International Sympodiusm on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets
    • Place of Presentation
      Peniscola, Spain
    • Year and Date
      2007-09-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] 「次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能」(第7節反磁性環電流発現機構の考察 : 室温超伝導実現に向けて)2009

    • Author(s)
      T. Kato
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      シーエムシー出版社、東京
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Book] 有機エレクトロニクスの展開、最新開発状況と実用化への課題(有機EL材料設計に対する量子化学的アプローチ)弟5節2007

    • Author(s)
      Yasuhiro Shigemitsu and Takashi Kato
    • Publisher
      情報機構出版社、東京
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

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