負のナノグラファイトが形成する特異なπ電子局在状態

负性纳米石墨形成独特的π电子局域态

• 批准号: 11740392
• 负责人: 中田 恭子
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Aoyama Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740392/
• 关键词: ナノグラファイト; エッジ状態; zigzag端; armchair端; 局在状態; π電子状態; 孔; メゾスコピック

電子線照射などによって形成された負のナノグラファイトでは、直径500nm程度までの比較的小さなものの形がほぼ円形であると推測されている。そこで今年度は、円形をした正のナノグラファイト(ナノグラファイトディスク)をモデルとし、フェルミ準位近傍の電子状態、特にzigzag端に由来するエッジ状態の出現に着目して、最近接近似の分子軌道法による検討を行った。モデルとなるナノグラファイトディスクは、ディスクの中心が6員環の中心にあるもの(ring-center)と、ディスクの中心が炭素原子上にあるもの(site-center)との2通りを考え、C-C結合長単位でディスク径を広げて、半径10nm程度の大きさまでの範囲を系統的に調べた。ナノグラファイトディスクでは一般に、端の形状がzigzagとarmchairの混合になる。エッジ状態の出現には「端のzigzag度」とディスク径の2つが関わると予想されるので、端のzigzag度を表す指標をいくつか考え、ディスク径を変化させたときのエッジ状態の変化を最も良く表す指標を探した。エッジ状態の大きさを表す指標としては、1)HOMO-LUMOギャップおよび2)フェルミ準位での状態密度のピーク高を用いた。外周に現われるzigzagサイトの総数を指標に用いると、ディスク径の変化によるエッジ状態の変化を十分に記述できない。これは、同数のzigzagサイトからなる長いzigzag列と短く分断されたzigzag列とが区別されないためである。検討の結果、左右2つの列に分断されたzigzagサイトに対してエッジ状態への寄与を1/2とした指標を用いると、エッジ状態の大きさとの良い相関が得られることがわかった。また、ディスク最外層からの距離を重みとして取り込んだ指標を用いると、エッジ状態の大きさとの相関がさらに改善されることがわかった。

The electron beam irradiates the surface of the film to form a negative film with a diameter of about 500nm, and the film is relatively small in shape. This year, we have conducted a discussion on the appearance of the electronic state near the Fumi-level, especially the origin of the Ejima state, and the closest approximation molecular orbital method. The center of the ring is the ring-center of the 6-membered ring, the site-center of the ring is the site-center of the carbon atom, and the site-center of the carbon atom is the 2-channel ring. The C-C bond is long and the radius is about 10nm. The shape of the arm chair is generally the same as that of the zigzag. The "end of zigzag degree" and "end of zigzag degree" are the indicators of the occurrence of "end of zigzag degree" and "end of zigzag degree". 1)HOMO-LUMO The total number of indicators in the peripheral display is described in the middle of the picture. The same number of zigzag The results of the discussion, the left and right 2 columns are divided into two groups. The first group is divided into two groups. The second group is divided into two groups. The third group is divided into three groups. The fourth group is divided into three The distance between the outermost layer and the second layer is important. The index is used to improve the correlation between the two layers.

项目成果

Susumu Okada,Masatsura Igami,Kyoko Nakada and Atsushi Oshiyama: "Border States in Heterosheets with Hexagonal Symmetry"Phys.Rev.B. 62. 9896-9899 (2000)

Susumu Okada、Masatsura Igami、Kyoko Nakada 和 Atsushi Oshiyama：“六角对称异质片中的边界态”Phys.Rev.B。

Kyoko Nakada, Susumu Okada and Masatsura Igami: "First-Principles Study on the π Electronic Structure of Nanographite"Mol.Cryst.Liq.Cryst.. (印刷中). (2000)

Kyoko Nakada、Susumu Okada 和 Masatsura Igami：“纳米石墨 π 电子结构的第一性原理研究”Mol.Cryst.Liq.Cryst..（出版中）。

Kyoko Nakada,Susumu Okada and Masatsura Igami: "First-Principles Study on the $\pi$ Electronic Structure of Nanographite"Mol.Cryst.and Liq.Cryst.. 340. 389-394 (2000)

Kyoko Nakada、Susumu Okada 和 Masatsura Igami：“纳米石墨 $pi$ 电子结构的第一性原理研究”Mol.Cryst.and Liq.Cryst.. 340. 389-394 (2000)

Yoshiyuki Miyamoto, Kyoko Nakada and Mitsutaka Fujita: "First-Principles Study of Edge States of H-Terminated Graphitic Ribbons"Phys.Rev.B. 59. 9858-9861 (1999)

Yoshiyuki Miyamoto、Kyoko Nakada 和 Mitsutaka Fujita：“H 端接石墨带边缘态的第一性原理研究”Phys.Rev.B。