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Exploration of the anharmonicity of phonons modes in molecular crystals with temperature-dependent and high-field terahertz spectroscopy and ab initio simulation

研究課題

研究課題/領域番号 18K05034
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分32010:基礎物理化学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

張 峰  神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 助手 (10773046)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードTHz spectroscopoy / pure anharmonicity / quasi-harmonicity / temperature dependency / crystal disorder / THz intensity / terahertz spectroscpy / quasiharmonicity / thermal expansion / IR intensity / intermolecular vibration / intramolecular vibration / terahertz spectroscopy / MAPbBr3 / solid-state DFT / disorder / ferroelectricity / charge transfer distance / anharmoniic potetial / phonon-phonon coupling / THz spectroscopy / high field / high resolution / temperature dependent / phonon modes / anharmonicity / high-field
研究成果の概要

The PI has performed temperature-dependent THz measurements. Quasi-harmonic calculations have been performed to qualitatively explain the temperature-dependent frequency shifts for a few THz peaks. The correlation between the quasi-harmonicity and the nature of the THz modes has been discussed.

研究成果の学術的意義や社会的意義

This research work gives an insight into the anharmonicity of THz modes, which may help to understand many related macroscopic properties such as thermal (or negative) expansion and heat conduction.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Center for Condensed Matter Sciences(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Interpretation of THz intensities of molecular crystals: the role of mixing between intermolecular and intramolecular vibrations2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Feng、Wang Hong-Wei、Tominaga Keisuke、Hayashi Michitoshi、Tani Masahiko
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 11559, Infrared, Millimeter-Wave, and Terahertz Technologies VII

      巻: 115590A ページ: 1-4

    • DOI

      10.1117/12.2575351

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] High-Resolution THz Spectroscopy and Solid-State Density Functional Theory Calculations of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Feng、Wang Houng-Wei、Tominaga Keisuke、Hayashi Michitoshi、Sasaki Tetsuo
    • 雑誌名

      Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      巻: - 号: 11 ページ: 1378-1392

    • DOI

      10.1007/s10762-019-00621-0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] THz Fingerprints of Short-Range Correlations of Disordered Atoms in Diflunisal2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Feng、Wang Houng-Wei、Tominaga Keisuke、Hayashi Michitoshi、Sasaki Tetsuo
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: - 号: 21 ページ: 4555-4564

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.9b00580

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Interpretation of THz Intensities of Molecular Crystals: the Role of Mixing between Intermolecular and Intramolecular Vibrations2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Zhang, Hong-Wei Wang, Keisuke Tominaga, Michitoshi Hayashi, Masahiko Tani
    • 学会等名
      45th International conference on infrarted, millimeter and terahertz waves
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of the Fine Structure of a Halide Perovskite using High-resolution THz Spectroscopy and Solid-state Density Functional Theory2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Zhang, Izuru Karimata, Hong-Wei Wang, Takashi Tachikawa, Keisuke Tominaga, Michitoshi Hayashi, Tetsuo Sasaki
    • 学会等名
      45th International conference on infrarted, millimeter and terahertz waves
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interpretation of THz Intensities of Molecular Crystals: the Role of Mixing between Intermolecular and Intramolecular Vibrations2020

    • 著者名/発表者名
      F. Zhang, H-W. Wang, K. Tominaga, M. Hayashi, Masahiko Tani
    • 学会等名
      SPIE Photonics Asia
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Determination of the Fine Structure of a Halide Perovskite using THz Spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Zhang, Izuru Karimata, Hong-Wei Wang, Takashi Tachikawa, Keisuke Tominaga, Michitoshi Hayashi, Tetsuo Sasaki
    • 学会等名
      Asia Spectroscopy Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Establishing THz Vibrational Spectroscopy in Molecular Crystalline Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Feng Zhang, Keisuke Tominaga, Michitoshi Hayashi, Tetsuo Sasaki, Masahiko Tani
    • 学会等名
      International Conference on Chemical and Environmental Sciences
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards a General Rule Guiding THz Mode Assignment in Molecular Crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Feng Zhang, Hong-Wei Wang, Keisuke Tominaga, Michitoshi Hayashi, Tetsuo Sasaki
    • 学会等名
      2019 44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Density of State of Low-frequency Intramolecular Vibrations for Stiff and Flexible Molecules at Solid Phase2019

    • 著者名/発表者名
      Feng Zhang, Hong-Wei Wang, Keisuke Tominaga, Michitoshi Hayashi, Tetsuo Sasaki
    • 学会等名
      2019 44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A general rule of THz mode assignment for molecular crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Feng Zhang, Hong-Wei Wang, Keisuke Tominaga, Michitoshi Hayashi, Tetsuo Sasaki
    • 学会等名
      SPIE Photonics Asian
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure Analysis of Disorder in a Molecular Crystal with Terahertz Spectroscopy and Solid-state Density Functional Theory2018

    • 著者名/発表者名
      Zhang Feng、Wang Houng-Wei、Tominaga Keisuke、Hayashi Michitoshi、Sasaki Tetsuo
    • 学会等名
      IRMMW-THz2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-frequency modes of molecular crystals and crystalline polymers studied by terahertz spectroscopy and solid-state density functional theory2018

    • 著者名/発表者名
      Feng Zhang, Keisuke Tominaga, Michitoshi Hayashi, Tetsuo Sasaki
    • 学会等名
      Indo-Japan mini-workshop Frontiers in Molecular Spectroscopy 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Molecular Spectroscopy: A Quantum Chemistry Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Ozaki (Editor), Marek Januz Wojcik (Editor), Jurgen Popp (Editor)
    • 総ページ数
      640
    • 出版者
      WILEY-VCH
    • ISBN
      9783527344611
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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