2005 Fiscal Year Annual Research Report
巨大ユニットセルを持つ炭素ナノ構造体の理論研究総合システムの構築
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16540309
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
斎藤 晋 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00262254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 隆 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30332638)
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| Keywords | ナノチューブ / フラーレン / 分子動力学法 / モデルポテンシャル法 / 密度汎関数法 / 炭素ナノ構造体 / タイトバインディング法 |
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| Research Abstract |
カーボンナノチューブ・フラーレンをはじめとする炭素ナノ構造体には、結合トポロジーの異なる無限のバリエーションがあり、実際、今日でも新結晶相の発見が続いている。また、ナノチューブの精製研究では、直径と螺旋度の完全制御はまだこれからの課題である。現在のところ幾つものトポロジーの異なるチューブの混在した試料しか得られていないのが現状である。このような状況下、理論研究の果たすべき役割は多岐にわたっている。即ち、新構造の電子物性・安定性の予言研究、高温処理・高圧処理による各種ナノ構造体の構造相転移研究、さらには、STS/STMや光電子分光スペクトルなどの実験研究との対応研究など、多くの重要な役割が期待されている。しかも、炭素ナノ構造体では、扱う原子数が数百原子以上となることもあるため、いわゆる第一原理電子構造計算を用いた研究手法のみならず、原子間ポテンシャル法、タイトバインディング法などの各種研究手法を、その研究目的に応じて使い分ける必要がある。その際に準備するべき入力データファイルは、それぞれの手法によって、多様なものが要求されていたため、これまでは、各プログラムに精通した者のみ、その研究展開が可能であった。しかし、本研究において、扱う元素が炭素であるということを積極的に利用することにより、各研究手法に対して、対象とする構造体の原子の位置座標のみを基本入力データとする「インターフェースプログラム」を作成、炭素系専用の多機能プログラムシステムを構築することができた。これにより、原子間モデルポテンシャル法、タイトバインディング法、密度汎関数法、さらには、GW法に至るまで、基本的に同じインプットファイルを準備することで研究展開が可能となった。今後、広く活用されることが期待される。
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Research Products
(4 results)
