2002 Fiscal Year Annual Research Report
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13640327
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
山口 豪 静岡大学, 機器分析センター, 教授 (50013537)
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| Keywords | Lippmann-Schwinger方程式 / 第一原理計算 / 電子状態 / 電界放射 / 走査トンネル顕微鏡STM / フラーレン / ナノチューブ |
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| Research Abstract |
微視的、非経験的に求めた表面-探針系の電子状態による解析理論と数値シミュレーションを基本として、個々の原子のスケールでのトンネル現象を解明することが、この研究の目的である。
研究項目「フラーレン系の電子状態」:6員環から成る亀甲格子のグラファイトの1、2・・・5個が5員環になるとナノホーン、6個のときはカーボンナノチューブCNTになる。CNTの電子状態についてこれまでなされた国内外の研究は、zig-zag型、arm-chair型やカイラリティのある場合など多様であるが、これらは全て両端は「開いて」いる。われわれは、CNTをSTM探針として実用に役立てる立場から、5員環6個によって「閉じた」CNTの尖端近傍の電子状態を求める。zig-zag型の多層CNTで5員環を放射状に配置すると、そのHOMO付近の価電子状態は5員環付近のリング状の領域で電荷密度が高いので、最近、三重大学および早稲田大学で得られた電界放射顕微鏡FEM像を、よく再現する。この結果については、論文として纏めつつある。さらに吟味のため、新たな研究項目を設定して、次に述べる計算を行っている。
研究項目「電界放射の基礎理論」:FEM像との比較が必要になったので、電界放射の基確理論について探索した。すなわち、上に述べた第一原理計算によって得た完全系からGreen関数を求め、Lippmann-Schwinger積分方程式を数値的に解いて、放射電子の波動関数を得る。スクリーン上での確率、|ψ(r)|^2をFEM像と比較する。
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[Publications] M.Watanabe: "Study of Field Emission Characteristics of Carbon with the Scanning Atom Probe"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. 7469-7475 (2002)
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[Publications] 藤間信久: "新しいクラスターの科学-ナノサイエンスの基礎"講談社サイエンティフィク. 24 (2002)
