材料機能のメカニズム解折と可能性予測

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01604015
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 米澤 貞次郎 近畿大学, 理工学総合研究所, 教授 (20025787)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山邊 時雄 京都大学, 工学部・石油化学科, 教授 (80025965) ; 小林 雅通 大阪大学, 理学部・高分子学科, 教授 (40028147) ; 福山 秀敏 東京大学, 物性研究所, 教授 (10004441)
• Keywords: 分子組立材料 / 材料設計 / 結晶設計 / 超電導機構 / 振電相互作用 / 分子性超電導物質 / 高分子繊維の力学特性 / 臨界電流

Research Abstract

原子・分子レベルの視点にたち、材料の枠組みを超え、横断的、ヨコ糸的性格をもった新しい機能性材料についての研究がC小領域で行われている。この一環を担うCo_1研究班の研究は、この立場より電子状態理論、電気伝導物質、有機磁性体、イオン伝導物質、高分子物性などについて理論的、実験的になされている。とくに本計画研究班では材料機能のメカニズム解折と可能性予測、超電導体の輸送現象、機能性高分子の力学的、電気的極限制能についての振動分光法による研究、材料機能の機能発現における電子論的研究が行なわれた。これらの成果をまとめると、(1)ヨコ糸的性格をもつ材料研究においては、材料を原子(イオン)組立材料と、分子組立材料に分類し、研究の方法論を追究することが理論的にも有効であり、現実的であると結論された。また後者については、低分子、高分子、錯体金属錯体の三種類のうち、剛直性高分子、錯体ポリマーは新出発物質として注目されることを指摘した。(2)分子組立材料の配向制御は、材料設計における重要課題であり、電子相関の正しい考慮、非結合原子間相互作用の評価など理論的課題が残されている。(3)酸化物高温超電導体の超電導メカニズムの理論的考察より、臨界電流に予想される異常が、BCS超電導体かどうかを区別する有用な方法になることが指摘された。(4)有機導体で、Cu^<++>を含む物質が、酸化物超電導体との関連からも重要であることが示された。(5)有機導電物質においてドーパントを介した鎖間導電機構が重要であること、振電相互作用、電子間の相互分極と超電導性の関連についても考察をすすめた。(6)高分子繊維の力学性能に関連して、特有な高次組織の役割と、その力学モデルの妥当性について考察した。平面ジグザグ、らせん、剛直分子鎖などについての分光学的研究の結果を総括し、分子構造から弾性変形の分子機構や弾性定数の値を予測する一般則を導くことができた。

Research Products

• [Publications] 福山秀敏: "Mean Field Theory of Superconductivity in strong Correlation" Physica C. 153ー155. 1630-1635 (1988)
• [Publications] 福山秀敏(K.Kuboki): "Theory of NMR for Superconducting Super latlices" Physica C. 153ー155. 1435-1441 (1988)
• [Publications] 福山秀敏(Y.Suzumura): "Mean Field Theory of RVB and Superconductivity" J.Phys.Soc.Jpn. 57. 2768-2778 (1988)
• [Publications] 福山秀敏(K.Kuboki): "Theory of NMR in Superconducting Multilayers" J.Phys.Soc.Jpn. 57. 3102-3111 (1988)
• [Publications] 福山秀敏: "Mean Field Theory of RVB" Physica Scripta. 127. 63-65 (1989)
• [Publications] 福山秀敏: "Effective Hamiltonian for CuO_2 Layer" J.Phys.Soc.Jpn.58. 364-357 (1989)
• [Publications] 福山秀敏(K.Kuboki): "Effects of Superconducting Fluctations on NMR Relaxation Rate" J.Phys.Soc.Jpn.58. 376-379 (1989)
• [Publications] 福山秀敏(H.Matsukawa): "Effective Hamiltonian for HighーTc CuーOxides" J.Phys.Soc.Jpn. 58. 2845-2866 (1989)
• [Publications] 福山秀敏(O.Narikiyo): "Proximity Induced Meissner Effect in Dirty Normal Metals" J.Phys.Soc.Jpn. 58. 4557-4568 (1989)
• [Publications] 小林雅通: "Vibrational Spectroscopic Study of Isotactic and Syndiotactic Polystyrenenes" Rept.Progr.Polym.Phys.Jpn. 31. 481-484 (1989)
• [Publications] 小林雅通: "A Study on Mechanical Deformation of Highly Oriented Poly(oxymethylene)by Vibrational Spectroscopy and Xーray D.ffraction" Macro mole wles. 22. 758-765 (1989)
• [Publications] 小林雅通: "Polymorphic Structures and Molecular Vibrations of Syndiotactic Polystyrene" Macro mole wles. 22. 4377-4382 (1989)
• [Publications] 小林雅通: "Molecular and Crystal Structures of Lipids and Related Compounds" J.Dispersion Sci.Tech.10. 319-350 (1989)
• [Publications] 小林雅通(K.Tashiro): "Quasiーharmonic Treatment of Stressーinduced Frequency Shift in the Infrared and Raman Spectra of Mechanically deformed Polymer chains" Rept Progr.Polymer Phys Jpn,. 32. 265-268 (1989)
• [Publications] 小林雅通(K.Tashiro): "Structural Study on Ferroelectric Phase Transition of Vinylidene FluorideーTetrafluoroethylene Compolymers" Rept.Progr.Polym.Phys.Jpn.32. 129-132 (1989)
• [Publications] 小林雅通(K.Tashiro): "Structural Study on Phase Transition in Ferro electric Liquid Crystal" Rept.Progr.Polym.Phys Jpn.32. 415-418 (1989)
• [Publications] 小林雅通(H.Morishita): "On the Morphology of Rodーlike Trigonal Polyoxymethylene Single Crystals" Sci.Bull.Faculty Edu.Nagasaki Univ.41. 13-19 (1989)
• [Publications] 小林雅通(T.Ishioka): "Smallーangle Xーray Scatlering Study for Structural Changes of Cluster in Zinc Salt of Ethyleneーmethacrylic Acid Ionomer on Water Absorption" Macro molewles. (1990)
• [Publications] 山邊時雄(A.Tachibana): "Extended Orbital Vibronic Constant and Attractive Force for Superconductivity in a Molecular Model of Polyacetylene" Chem.Phys.Lett.154. 403-407 (1989)
• [Publications] 山邊時雄(A.Tachibana): "Vibronic Model of Cooper Pairing in a TwoーDimensional Sheet of CuーO Squares in HighーTc Copper Oxide Superconductors" Chem.Phys.Lett.160. 353-358 (1989)
• [Publications] 山邊時雄(A.Tachibana): "DoubleーProton Transfer in the DihydroxyethyleneーGlyoxal Complex" J.Mol.Struc.(Theo chem). 200. 207-217 (1989)
• [Publications] 山邊時雄(A.Tachibana): "A String Model for the Chemical Reaction Coordinate in Static External Fields" Theor.Chim.Acta. 75. 401-416 (1989)
• [Publications] 山邊時雄(A.Tachibana): "Reaction Ergodograbhy for a Model of Siloxane Bond Formation in Organosilane Poiymers" J.Am.Chem.Soc.111. 806-810 (1989)
• [Publications] 山邊時雄(A.Tachibana): "Theory of“Dynamic"Hydrogen Bonding;Vibronic Effect in Proton Dynamics" J.Phys.Chem.93. 220-225 (1989)
• [Publications] 米澤貞次郎: "分子設計技術" サイエンスフォーラム, 11(430) (1989)
• [Publications] 米澤貞次郎: "分子科学工学" 槇書店, 37(232) (1989)
• [Publications] 福山秀敏: "超伝導入門" 丸善株式会社, 60 (1988)
• [Publications] 福山秀敏: "Materials and Mechanisms of Superconductivity HighーTemperature Superconductors" North Holland(Amsterdom), 2 (1989)
• [Publications] 小林雅通: "いのちと暮らしのケミ・ストーリー" 社団法人 近畿化学協会, 13(246) (1989)