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配列ナノ空間物質の構造、電子状態、機能の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20045020
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

飯高 敏晃  独立行政法人理化学研究所, 戎崎計算宇宙物理研究室, 専任研究員 (60212700)

研究期間 (年度) 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードナノ材料 / クラスレート / 高圧物性 / 第一原理計算 / 結晶構造予測 / フラーレン / 水素結合 / 水素吸蔵物質
研究概要

C60クラスレート :
C60の3次元ネットワーク[1]は、超硬物質、超伝導体や熱電材料関連の配列ナノ空間物質として構造や物性が理論的に研究されている[2]。そこで有限温度の構造と物性を探るため3840炭素原子の系のtight binding MDを行った。大振幅の熱振動によりC60分子間結合の一部が生成消滅している可能性が示唆された。
水素化物 :
第一原理結晶構造予測法を用いてGermane (GeH4)の新高圧相を予測することに成功した。第一原理電子状態計算により新高圧相の超伝導転移温度が非常に高くなる(Tc=64K)ことを示した[3]。
熱電材料 :
第一原理電子状態計算と半古典的ボルツマン理論を用いてHgTeの熱電効果を評価したところ、n-ドープしたcinnabar相のHgTeはz軸方向にZT=1.74(600K)を持つ熱電材料となることが判つた[4]。
水素結合対称化 :
H2O氷の高圧下での体積圧縮をX線回折実験と第一原理分子動力学により126GPaまで解析した。室温40GPa-60GPaの圧力下で観測された体積圧縮率の異常は水素の量子効果と考えられる[5]。
[1]S. Yamanaka et.al., Phys. Rev. Lett. 96, 076602 (2006).
[2]J. Yang et.al., J. Chem. Phys. 127, 134906 (2007) ; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 46, 6275 (2007).
[3]G. Gao et.al., Phys. Rev. Lett. 101, 107002 (2008).
[4]X. Chen et.al., J. Chem. Phys. 128, 194713 (2008).
[5]E. Sugimura et.al., Phys. Rev. B 77, 214103 (2008).

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Superconducting High Pressure Phase of Germane2008

    • 著者名/発表者名
      Guoying Gao
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101

      ページ: 107002-107002

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compression of H2O ice to 126 GPa and implications for hydrogen bond symmetrization : Synchrotron x-ray diffraction measurements and density functional calculations2008

    • 著者名/発表者名
      Emiko Sugimura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77

      ページ: 214103-214103

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HgTe : A potential thermoelectric material in the cinnabar phase2008

    • 著者名/発表者名
      Xin Chen
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys 128

      ページ: 194713-194713

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多結晶ナノダイアモンドの大規模量子シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      星健夫
    • 学会等名
      第49回高圧討論会
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2008-11-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] First Principles Calculation of Lithium Hydride up to 200 GPa2008

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Iitaka
    • 学会等名
      The 2008 Asian Conference on Nanoscience and Nanotechnology (AsiaNANO2008)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Large-scale quantum molecular dynamics simulation of 3-dimensional C60 polymers2008

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Iitaka
    • 学会等名
      The 11th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations (ASIAN11)
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2008-11-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen quantum pressure and hydrogen bond symmetrization in compressed ice2008

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Iitaka
    • 学会等名
      The 11th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations (ASIAN11)
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2008-11-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Nano-scale energy competition in nanomaterial processes and large-scale elecronic structure calculation2008

    • 著者名/発表者名
      Takeo Hoshi
    • 学会等名
      The 11th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations (ASIAN11)
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2008-11-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 氷高圧相の状態方程式と水素結合対称化2008

    • 著者名/発表者名
      飯高敏晃
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] SiナノドットのオーダーN電子状態計算2008

    • 著者名/発表者名
      野村晋太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] H2O高圧氷の126GPaまでの体積変化と水素結合対称化転移-放射光X線回折測定と密度凡関数計算を用いて-2008

    • 著者名/発表者名
      杉村恵美子
    • 学会等名
      2008年度日本地球化学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] H2O氷の圧縮と水素結合対称化2008

    • 著者名/発表者名
      飯高敏晃
    • 学会等名
      平成20年度低温科学研究所共同利用研究集会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Post-perovskite Transition Revisited2008

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Iitaka
    • 学会等名
      Mini-Workshop on Structure Ppre diction Using First Principles Simulations
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2008-08-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Lattice Compression of Lithium Hydride up to 200 GPa2008

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Ohishi
    • 学会等名
      2008 International Symposium on Metal-Hydrogen Systems (MH2008)
    • 発表場所
      Reykjavik, Iceland
    • 年月日
      2008-06-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Large-scale simulation of time-evolving qubits2008

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Iitaka
    • 学会等名
      ITAMP Workshop on Topical Group : Quantum Computing
    • 発表場所
      Cambridge, USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.iitaka.org/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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