分子性物質におけるフォノン解析に基づく熱輸送-電荷輸送相関の解明

基于分子材料中声子分析的热传输-电荷传输相关性的阐明

基本信息

  • 批准号：
    20K15353
  • 负责人：
    小島 広孝
  • 金额：
    $ 2.66万
  • 依托单位：
    Maizuru National College of Technology
  • 依托单位国家：
    日本
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份：
    2020
  • 资助国家：
    日本
  • 起止时间：
    2020-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态：
    已结题

项目摘要

本課題では，近年研究が進められている有機熱電変換材料において，熱的特性や熱電特性に重要な分子振動やフォノンに関して，量子化学計算や分子振動解析等を検討する。フォノンの群速度や緩和時間等を解析し，熱伝導や電気伝導に寄与するフォノンの特定や，分子構造などと照らし合わせることで構造物性相関を得る計画であった。今年度は，昨年度に一定の進展が見られた分子動力学（MD）シミュレーションの深化を行い，非平衡計算による熱的シミュレーションから有機材料および複合材料の熱的特性を評価する手法の確立に注力した。シミュレーション上で温度差を印加しながら計算を行うことで，熱の伝わり方を微視的に観測することが可能となり，熱的性質の評価に必要なパラメータの取得に成功した。また，昨年度の成果から実装可能になった大規模計算により，部分的に欠陥などの構造的イレギュラリティを取り入れた系においても，周期的境界条件を課したままで摂動として扱えるようになった。この方法は，MD計算以外のアプローチとして想定していた周期構造を想定したフォノン計算における摂動の取り扱いにも影響を与える重要な手法になり得るが，諸般の事情によりフォノン計算の充分な検討には未だ至っていない。このため課題期間を延長し，次年度中に複数の計算手法による摂動の評価を行う計画とした。また，出身研究室の閉鎖に伴って設備の移設を行い，共同研究も含めた本課題における実験研究からのアプローチとこれによる計算研究へのフィードバック体制を整備した。
This topic で は, in recent years research が into め ら れ て い る organic thermal variations in material に お い て, hot や thermoelectric properties important な に molecular vibrations や フ ォ ノ ン に masato し て, quantum chemistry calculation や molecular vibration analytical を beg す 検 る. フ ォ ノ ン の group velocity や を analytical techniques, such as ease of time し, hot 伝 guide や electric 気 伝 guide に send す る フ ォ ノ ン の や, specific molecular structure な ど と according ら し close わ せ る こ と で structure sexual phase masato を must る plan で あ っ た. Our は, yesterday's annual に の progress が see ら れ た molecular dynamics (MD) シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の deepen を い, non equilibrium calculation に よ る hot シ ミ ュ レ ー シ ョ ン か ら organic material お よ び の thermal features of composite material を review 価 す る gimmick の establish に note force し た. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で を temperature difference on the Inca し な が ら count を う こ と で, hot の 伝 わ り party を micro visual に 観 measuring す る こ と が may と な り, thermal properties of の review 価 に necessary な パ ラ メ ー タ の に success し た. ま た, yesterday's annual の results か ら loading may be に な っ た large-scale computing に よ り, part に owe 陥 な ど の constructed イ レ ギ ュ ラ リ テ ィ を take り れ た department に お い て も, periodic boundary conditions を class し た ま ま で, dynamic と し て Cha え る よ う に な っ た. こ の way は, MD calculated outside の ア プ ロ ー チ と し て scenarios し て い た cycle structure を scenarios し た フ ォ ノ ン computing に お け る, dynamic の take り Cha い に も influence を and え る important な gimmick に な り have る が, all things の に よ り フ ォ ノ ン computing の fully な beg に 検 は not だ to っ て い な い. The period of the <s:1> ため ため project is を extended と, and in the following year, the calculation method of に complex numbers <e:1> is による摂 revised by <s:1> to evaluate the 価を and う plans と and た. ま た, from laboratory の atresia に companion っ て equipment set line を い の move, joint research contains も め た this topic に お け る be 験 research か ら の ア プ ロ ー チ と こ れ に よ る computing research へ の フ ィ ー ド バ ッ を ク system servicing し た.

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
有機半導体が示す奇異の熱電特性の解明を目指して：振電相互作用に関する計算化学的考察
旨在阐明有机半导体表现出的奇怪热电特性：电子相互作用的计算化学考虑
  • DOI：
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    佐野航季;石田康博;小島広孝
  • 通讯作者：
    小島広孝
Broadband infrared absorption spectroscopy of low-frequency inter-molecular vibrations in crystalline poly(L-lactide)
  • DOI：
    10.1016/j.physb.2022.414488
  • 发表时间：
    2022-11-12
  • 期刊：
    PHYSICA B-CONDENSED MATTER
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Hiroshiba，Nobuya;Akiraka，Mitsuru;Ariyoshi，Seiichiro
  • 通讯作者：
    Ariyoshi，Seiichiro
ジナフトチエノチオフェン（DNTT）薄膜の成長過程と構造評価
二萘并噻吩并噻吩（DNTT）薄膜的生长过程及结构评价
  • DOI：
  • 发表时间：
    2023
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    片島拓弥;工藤凌太;内藤 瑞;宮田完二郎;鄭雄一;酒井崇匡;長門石暁;津本浩平;廣芝伸哉，河野裕太，オンコリチャード，小池一歩，松原亮介，久保野敦史，小島広孝
  • 通讯作者：
    廣芝伸哉，河野裕太，オンコリチャード，小池一歩，松原亮介，久保野敦史，小島広孝
π共役曲面をもつジベンゾクリセンにおける巨大ゼーベック効果
π共轭表面二苯并的巨塞贝克效应
  • DOI：
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Chou Li-Hui;Mikie Tsubasa;Saito Masahiko;Liu Cheng-Liang;Osaka Itaru;川内暁貴，小嶋晃平，阿部竜，小島広孝，辨天宏明，辻 勇人，大井綾子，山岸正和，中村雅一
  • 通讯作者：
    川内暁貴，小嶋晃平，阿部竜，小島広孝，辨天宏明，辻 勇人，大井綾子，山岸正和，中村雅一
Evaluating Computational Shortcuts in Supercell-Based Phonon Calculations of Molecular Crystals: The Instructive Case of Naphthalene
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小島 広孝其他文献

電流計測AFMで明らかにするn型共役高分子薄膜の局所電子輸送特性
电流 AFM 揭示 n 型共轭聚合物薄膜的局域电子传输特性
  • DOI：
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    辨天 宏明;Anjar Taufik Hidayat;小島 広孝;鄭 敏喆;中村 雅一
  • 通讯作者：
    中村 雅一
カーボンナノチューブ/ポリマー複合紡績糸の熱伝導率に対する組成および構造の影響
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  • DOI：
  • 发表时间：
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  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
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光照射型電流計測AFMで明らかにする高分子薄膜太陽電池の局所光電変換機能
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  • DOI：
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    山形 侑嗣;Anjar Taufik Hidayat;小島 広孝;Jung Min-Cherl;中村 雅一;辨天 宏明
  • 通讯作者：
    辨天 宏明
有機熱電材料における振電相互作用の評価
有机热电材料中电子振动相互作用的评估
  • DOI：
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    小島 広孝;阿部 竜;藤原 史弥;中川 真理雄;中村 雅一
  • 通讯作者：
    中村 雅一
巨大ゼーベック効果を発現する有機低分子材料の探索：分子配向の効果
寻找表现出巨大塞贝克效应的有机低分子材料：分子取向的影响
  • DOI：
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    藤原史弥;阿部 竜;伊藤光洋;高橋功太郎;葛原大軌;山田容子;小栗 貴文;菊池 護;吉本 則之;渡辺 剛;小金澤 智之;小島 広孝;中村 雅一
  • 通讯作者：
    中村 雅一

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