大規模量子伝導シミュレーション法の開発とナノカーボン・有機薄膜系への応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22810003
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 石井 宏幸 筑波大学, 数理物質系, 助教 (00585127)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 伝導理論 / 時間依存 / 波束ダイナミクス / 分子動力学 / カーボンナノチューブ / グラフェン / 有機半導体

研究概要

研究代表者が独自に開発した「時間依存波束拡散法」を2次元系へと拡張し、さらにポーラロン効果を取り入れることによって従来の手法では困難だった現実的なスケールのグラフェンナノリボンや有機薄膜の伝導物性を扱うことに成功した。その結果、実験で測定されているような幅数十ナノメートルのグラフェンナノリボンの室温における伝導物性や、ペンタセン有機薄膜の移動度の温度依存性などを数値的に明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Hall conductivity calculations by thetime-dependent wave-packet diffusion method (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii, N. Kobayashi, K. Hirose
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 ページ: 233403-1～233403-4
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.83.233403
  • 査読あり
• [雑誌論文] 原子レベルからのマルチスケール量子伝導計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 広瀬賢二、石井宏幸、小林伸彦
  • 雑誌名: Journal of the Vacuum Society of Japan 巻: 54 ページ: 501-506
  • DOI: DOI:10.3131/jvsj2.54.501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Order-N electron transport calculations from ballistic to diffusive regime by a time-dependent wave-packet diffusion method : Application to transport properties of carbon nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii, N. Kobayashi, K. Hirose
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 82 ページ: 085435-1～085435-9
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.82.085435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Edge-Phonon Scattering Effects on Electron Transport of Graphene Nanoribbons (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii, N. Kobayashi, K. Hirose
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 3 ページ: 095102-1～095102-3
  • DOI: DOI:10.1143/APEX.3.095102
  • 査読あり
• [学会発表] 波束ダイナミクス法を用いた有機半導体のキャリア伝導計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井宏幸
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 波束ダイナミクスによる有機半導体のキャリア伝導計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井宏幸
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Charge transport calculations of organic semiconductors by the time-dependent wave-packet diffusion method (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii
  • 学会等名: 2012 American Physical Society March meeting
  • 発表場所: Boston, MA,USA
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] Order-N electron transport calculations for ballistic, diffusive, and polaron transport regimes (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii
  • 学会等名: The 14th Asian workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-10-31
• [学会発表] Order-N Transport Calculations by a Time-dependentWave-packet Diffusion method : Applicationto Pi-conjugated Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii
  • 学会等名: BIT's 1st annual World Congress of Nano S & T
  • 発表場所: 大連、中国
  • 年月日: 2011-10-23
• [学会発表] Charge Transport Calculations of Organic Molecular Crystals by Time-Dependent Wave-Packet Diffusion Method (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii
  • 学会等名: International Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2011-07-07
• [学会発表] 時間依存波束拡散法を用いたナノカーボン系の大規模電気伝導計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石井宏幸
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Transport calculations of carbon nanotubes by the Order-N TD-WPD method (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Ishii
  • 学会等名: 18^<th> International Vacuum Congress
  • 発表場所: 北京、中国
  • 年月日: 2010-08-24
• [備考]
  • URL: http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~ishii/index.html