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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

研究課題

研究課題/領域番号 19022037
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関長崎総合科学大学

研究代表者

加藤 貴  長崎総合科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10399214)

研究分担者 山邊 時雄  長崎総合科学大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80025965)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2007年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード振電相互作用 / 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
研究概要

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。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Intramolecular Diamagnetic Currents in the Microscopic Sized Neutral Polvacetvlenes2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C 133

      ページ: 402-414

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diamagnetic currents in the closed-shell electronic structures in sp^3-type hydrocarbons2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

      Chem. Phys. 345

      ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intranmolecular ring current in (4n+2)_<π> electronic states in the neutral acenes2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kato and Tokio Yamabe
    • 雑誌名

      Synth. Met. 157

      ページ: 793-806

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diamagnetic Currents in the Neutral He atoms2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kato and Tokio Yamabe
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem.A 111

      ページ: 8731-8740

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong vibronic interactions and possible electron pairing in the photoinduced excited electronic states in nanosized molecules2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kato and Tokio Yamabe
    • 雑誌名

      J. Mol. Struc. 838

      ページ: 89-93

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic properties in (4n+2)π aromatic molecules, annulenes"Vibronic and electron-phonon interactions and their role in modern chemistry and physics

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 雑誌名

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

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The Essential Role of Vibronic Interactions in the Decision of Electronic Properties in Molecular Systems ; Towards Room Temperature Superconductivity2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 学会等名
      XIX International Symposiusm on the Jahn-Teller Effect
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany(口頭発表)
    • 年月日
      2008-08-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The Mechanism of the Occurrence of Nondissipative Diamagentic Ring Currents in π-Conjugated Hydrocarbons; Towards High Temperature Superconductivity2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kato and Tokio Yamabe
    • 学会等名
      7th International Sympodiusm on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Ferromagnets
    • 発表場所
      Peniscola, Spain
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 「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

    • 著者名/発表者名
      T. Kato
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版社、東京
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 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

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Shigemitsu and Takashi Kato
    • 出版者
      情報機構出版社、東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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