| 研究課題/領域番号 |
16K05478
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
数理物理・物性基礎
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
下條 冬樹 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (60253027)
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| 研究分担者 |
高良 明英 熊本大学, 事務局, 教室系技術職員 (70537092)
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| 研究協力者 |
三澤 賢明
熊添 博之
内田 祐一
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 構造不規則系 / 非断熱過程 / ナノ組織化 / 第一原理計算 / 計算物理 / シミュレーション |
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| 研究成果の概要 |
非断熱・非平衡第一原理分子動力学計算を行い、種々の物質内での励起子ダイナミクスを調べ、ナノ組織化した触媒や電極におけるイオンと電子の絡む複雑な反応過程を解明した。具体的には、層状構造を有する硫化モリブデン、ナノシート状の酸化チタン等の物質内で励起された励起子状態の時間発展を求め、励起密度と構造変化の関係や欠陥構造と励起子寿命の関係を明らかにした。また、酸化モリブデンとイオウ分子の反応過程、酸化鉄クラスターからのリチウムイオンの放出過程等を解析することにより、金属硫化物の生成機構やリチウムイオン電池電極での放電反応機構を調べ、実験事実を合理的に説明した。
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| 自由記述の分野 |
物性物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、ナノメートルスケールでイオンや電子が起こす反応過程を第一原理的に調べ種々の成果を得た。これらの知見は、リチウムイオン電池電極における化学反応過程の最適化や有機太陽電池におけるエネルギー輸送過程の効率化等を考える上で有用であり、環境負荷が小さく再生可能な新エネルギーを有効利用した持続可能な次世代エネルギー社会の構築へ繋がるものである。
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