材料機能のメカニズム解析と可能性予測

原子・分子レベルの視点にたち、材料の枠組みを超え、横断的、ヨコ糸的性格をもった新しい機能性材料についての研究が、C小領域で行われている。この一環を担う本Co_1研究班の計画研究班では、ヨコ糸的性格の研究の方法論、問題点の考察、超電導物質の電子対生成メカニズムの解明、新しい高分子導電体の分子設計、電子状態に関する理論的研究、高分子の高次構造、同集合体の高次組織と物性との関連を明らかにするための分光学的研究が行われた。これらの成果をまとめると、(1)ヨコ糸的性格をもつ材料研究のあり方、方法論、問題点が整理された。元素から出発する材料と、分子から構築する材料の対比を通じて研究を推進する方法は、現実的であり、新材料の発想にも有用であり、材料設計の研究支援システムの構築に有利である。分子性材料の分子の配向制御と、その因子についても考察が加えられた。(2)有機超伝導体の輸送現象の理論的解明の研究では、銅酸化物について一般的な電子間相互作用を假定した場合の有効ハミルトニアンを提唱し、高温超伝導の本質を説明しうるモデルを結論した。さらに乱雑な超伝導金属の超伝導臨界温度のサイズ効果、超伝導の近接効果についても薄膜などに焦点をあてて考察を行った。(3)機能性材料の機能発現の電子的過程に関する理論的研究に関しては、ポリイミノビニレン、ポリアニリンなどの導電性高分子の導電性などに関する理論的研究、高温超伝導体の電子移動に関し、密度汎関数理論を適用して、Y Ba_2 Cu_3 O_7における高温、低温異常を説明した。(4)機能性高分子の力学的・電気的極限機能の振動分光法による研究では、高分子繊維の結晶弾性率を実測する際に假定する力学的モデルを再検討することによって、分光学的に予測した理論値と比較して、高次組織および分子運動が弾性定数に及ぼす効果について定量的に考察した。

原子・分子レベルの視点にたち、材料の枠組みを超え、横断的、ヨコ糸的性格をもった新しい機能性材料についての研究が、C小領域で行われている。この一環を担う本Co_1研究班の計画研究班では、ヨコ糸的性格の研究の方法論、問題点の考察、超電導物質の電子対生成メカニズムの解明、新しい高分子導電体の分子設計、電子状態に関する理論的研究、高分子の高次構造、同集合体の高次組織と物性との関連を明らかにするための分光学的研究が行われた。これらの成果をまとめると、(1)ヨコ糸的性格をもつ材料研究のあり方、方法論、問題点が整理された。元素から出発する材料と、分子から構築する材料の対比を通じて研究を推進する方法は、現実的であり、新材料の発想にも有用であり、材料設計の研究支援システムの構築に有利である。分子性材料の分子の配向制御と、その因子についても考察が加えられた。(2)有機超伝導体の輸送現象の理論的解明の研究では、銅酸化物について一般的な電子間相互作用を假定した場合の有効ハミルトニアンを提唱し、高温超伝導の本質を説明しうるモデルを結論した。さらに乱雑な超伝導金属の超伝導臨界温度のサイズ効果、超伝導の近接効果についても薄膜などに焦点をあてて考察を行った。(3)機能性材料の機能発現の電子的過程に関する理論的研究に関しては、ポリイミノビニレン、ポリアニリンなどの導電性高分子の導電性などに関する理論的研究、高温超伝導体の電子移動に関し、密度汎関数理論を適用して、Y Ba_2 Cu_3 O_7における高温、低温異常を説明した。(4)機能性高分子の力学的・電気的極限機能の振動分光法による研究では、高分子繊維の結晶弾性率を実測する際に假定する力学的モデルを再検討することによって、分光学的に予測した理論値と比較して、高次組織および分子運動が弾性定数に及ぼす効果について定量的に考察した。