芳香族炭化水素における反磁性環電流発現機構の解明と室温超伝導体の開発への応用

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20740244
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 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, 工学研究科, 准教授 (10399214)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 反磁性環電流 / π共役系炭化水素分子 / 振電相互作用 / piceneアニオンの超伝導性 / 超伝導統一理論

研究概要

π共役系炭化水素分子において、外部磁場を付加すると反磁性環電流が誘起されることは、100年近く前から知られているが、なぜ反磁性環電流が誘起されるのかその理由は解明されていない。このことを踏まえ、様々なπ共役系炭化水素分子において反磁性電流が誘起されるメカニズムを理論的に提案した。また、ミクロサイズにおける反磁性環電流とマクロサイズにおける超伝導電流の類似性、相違点に着目し、両方の現象を統一的に解釈できる従来の超伝導理論であるBCS理論より、普遍的な理論の構築を行なった。

研究成果

• [雑誌論文] Vibronic and electron-phonon interactions and their role in modern chemistry and physics (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kato, T. Yamabe
  • 雑誌名: (in press)
• [雑誌論文] Electron-phonon coupling constants in the negatively and positively charged annulenes (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: Vibronic and electron-phonon interactions and their role in modern chemistry and physics (in press)
• [雑誌論文] The role of electron-phonon interactions in the intra- and inter-molecular charge mobility in the negatively and positively charged annulenes (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: Vibronic and electron-phonon interactions and their role in modern chemistry and physics (in press)
• [雑誌論文] Electron-phonon interactions and their role in the occurrence of hypothetical superconductivity in the negatively and positively charged annulenes (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: Vibronic and electron-phonon interactions and their role in modern chemistry and physics (in press)
• [雑誌論文] Electronic properties in (4n+2)πaromatic molecules, annulenes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: Vibronic and electron-phonon interactions and their role in modern chemistry and physics (in press)
• [雑誌論文] Tunneling Effects of the Nondissipative Diamagnetic Currents in the Negatively Charged One-Dimensional Tetracyanoquinodimethanide (TCNQ) Molecular Crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 113 ページ: 19645-19657
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Mechanism of the Intramolecular Diamagnetic Supercurrents and Its Application to the Realization of Room Temperature Superconductivity (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: 8th International Symposiusm on Crystalline Organic metals, Superconductors and Ferromagnets, Niseko, Japan
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intramolecular Diamagnetic Currents in the Microscopic Sized Neutral Polyacetylenes (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 113 ページ: 402-414
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Essential Role of Vibronic Interactions in the Decision of Electronic Properties in Molecular Systems; Towards Room Temperature Superconductivity (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: XIX International Symposiusm on the Jahn-Teller Effect, Heidelberg, Germany ページ: 41
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Relationships between the Vibronic Interactions and Material Sizes (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: 18th Iketani Conference (Interactional Conference on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers) Hyogo, Japan ページ: 187
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Relationships between the Vibronic Interactions and Material Sizes; The mechanism of the occurrence of diamagnetic currents in closed-shell electronic structures (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: Interactional Workshop on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nondissipative Diamagnetic Ring Current in pi-Conjugated Hydrocarbons and Its Applications to Room Temperature Superconductivity (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: ELECMOL'08, Grenoble ページ: 210
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diamagnetic currents in the closed-shell electronic structures in sp3-type hydrocarbons (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: Chem. Phys. 345 ページ: 1-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] The essential role of vibronic interactions in electron pairing in the micro- and macroscopic sized materials
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 雑誌名: Chem. Phys. (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 香族炭化水素分子における反磁性環電流発現機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴
  • 学会等名: 2009日本化学会西日本大会2009
  • 発表場所: 愛媛大学(松山)
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] 芳香族炭化水素分子における分子内反磁性環電流発現 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴
  • 学会等名: 2009日本化学会第89春期年会
  • 発表場所: 日本大学(船橋)
  • 年月日: 20090300
• [学会発表] "特異な電子・光物性を有する共役系ポリマーにおける振電相互作用の理論的解析"特定領域研究「次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴
  • 学会等名: 第8回全体会議、公開シンポジウム
  • 発表場所: 上智大学(東京)
  • 年月日: 20090100
• [学会発表] Nondissipative Diamagnetic Ring Current in pi-Conjugated Hydrocarbons and Its Applications to Room Temperature Superconductivity (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 学会等名: ELECMOL'08
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 20081200
• [学会発表] The Relationships between the Vibronic Interactions and Material Sizes (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 学会等名: 18th Iketani Conference (International Conference on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers)
  • 発表場所: Hyogo, Japan
  • 年月日: 20081000
• [学会発表] The Relationships between the Vibronic Interactions and Material Sizes; The mechanism of the occurrence of diamagnetic currents in closed-shell electronic structures (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 学会等名: International Workshop on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers)
  • 発表場所: Hyogo, Japan
  • 年月日: 20081000
• [学会発表] The Essential Role of Vibronic Interactions in the Decision of Electronic Properties in Molecular Systems; Towards Room Temperature Superconductivity (2008)
  • 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(invited)
  • 年月日: 20080800
• [学会発表] 特異な電子・光物性を有する共役系ポリマーにおける振電相互作用の理論的解析"特定領域研究「次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴
  • 学会等名: 第7回全体会議、公開シンポジウム
  • 発表場所: 伝国の杜(米沢)
  • 年月日: 20080600
• [学会発表] 反磁性環電流発現機構の考察"特定領域研究「次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能」A01班 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴
  • 学会等名: A03班合同班会議
  • 発表場所: 伝国の杜(米沢)
  • 年月日: 20080600
• [学会発表] The Mechanism of the Intramolecular Diamagnetic Supercurrents and Its Application to Room Temperature Superconductivity
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 学会等名: 8th International Symposiusm on Crystalline Organic metals, Superconductors and Ferromagnets
  • 発表場所: Niseko, Japan
• [図書] Electron-Phonon Interactions and their Applications to Novel Nanoelectronics (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kato
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [図書] 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤貴
  • 出版者: シーエムシー出版社