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振電相互作用理論への新展開

电子振动相互作用理论的新进展

基本信息

批准号：
20038028
负责人：
佐藤徹
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェンリボンなどの新しい炭素材料は、超伝導性、強磁性など特異な物性を示すことやナノサイエンス・ナノテクノロジーの観点から分子ナノデバイスのパーツとして、近年精力的に研究されている。また、電子状態と分子振動の間の相互作用である振電相互作用は、物性理論における基本的な相互作用であり、これらの炭素材料における分光学的性質や輸送現象は振電相互作用に大きく依存する。しかしながらこの振電相互作用(電子-振動相互作用)は非経験的レベルでこれまで十分正確に取り扱われてこなかった。とりわけC60アニオンにおいては振電相互作用定数が光電子分光により得られているか、先行のすべての理論的研究では実験と比較して1/3程度に過小評価されている。このため、その分光学的性質や電子物性は、十分に理解されているとは言いがたいのがこれまでの研究状況である。本研究では、この問題を解決なるため、最近Wangらにより観測された光電子スペクトルを解析することにより振電相互作用定数を求めた。きらに振電相互作用を計算するための新しい密度汎関数をtan探索した。C60アニオンはヤーンテラー分子であり、2つのAgモードと8つのHgモードが3重縮退した電子状態と結合する多モード動的ヤーンテラー系である。本研究では上記のすべてのモードを考慮した動的ヤーンテラーハミルトニアンをLanczos法により対角化し、励起振電状態を考慮し、光電子スペクトルのシミュレーションを行った。密度汎関数計算についてはB3LYP汎関数を基礎としてHF交換項の寄与を変化させ、実験を再現する条件の探索を行った。実験の解析より得られた振電相互作用定数と密度汎関数計算の結果はよい一致を示し、その値は以前から知られていたよりも小さいものであった。この際、HF交換項の寄与を数%増やしたものが実験との一致がよいこどがわかった。フラーレンの発見以後、振電相互作用定数については実験的にも理論的にも信頼できる値が存在しなかった。本研究では、実験の解析により得られた振電相互作用定数と理論計算により得られた値はよく一致しており、今後、C60の電子物性を議論するための基礎的な研究となると期待される。

New carbon materials with high conductivity and ferromagnetic properties have been studied in recent years. The interaction between electron state and molecular vibration depends greatly on the fundamental interaction between electron state and molecular vibration. The vibrational electric interaction (electron-vibration interaction) is not a simple one. C60 is the most important component of the optical spectrum, and the most important component of the optical spectrum. The properties of spectroscopy, electronic properties, and the state of research In this study, the problem was solved. Recently, the number of vibrational electric interactions was determined. Calculation of Vibration-Electric Interaction and Exploration of Density Function C60 is a molecule that contains 2 molecules, 8 molecules, and 3 molecules. The electron state of the molecule is reduced to 3 molecules, and the electron state of the molecule is reduced to 3 molecules. In this study, we consider the dynamic state of photoelectron in Lanczos method, and consider the excitation state of photoelectron in photoelectron. Density universal correlation calculation is based on B3LYP universal correlation and explores the conditions for the transformation and reproduction of HF exchange terms. The results of the calculation of the vibrational electric interaction are consistent with those of the calculation of the density. In this case, the HF exchange term is sent to a number of countries. After the discovery of the phenomenon, the number of vibration-electric interactions is determined, and the theoretical value of the signal is determined. This study is based on theoretical calculations of vibrational electric interaction, and is expected to be carried out in the future.