フラーレン系有機固体材料の電子物性とその電子状態に関する理論的研究

富勒烯基有机固体材料电子性质和电子态的理论研究

• 批准号: 07740480
• 负责人: 岡田 真由美
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Institute Fundamental Chemistry
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740480/
• 关键词: フラーレン; 電子物性; 電子状態

本研究では、フラーレン系有機固体材料において電子物性が発現する際の電子状態を量子化学的手法を用いて理論的に求め、その結果に基づいてその電子状態を解析・検討し、その電子物性を予測・評価した。ここでは、特に、筒型構造を有するカーボンナノチューブに注目し、その金属的な電子物性に発現について詳細に検討を行った。まず、σ電子軌道を考慮しながら、ナノチューブにおける最安定化骨格構造を半経験的分子軌道計算により求めた。その計算結果より、2次元グラファイトと同様、最安定化構造においては通常の1次元物質とは異なりかなり弱いが、結合交替は存在し、しかも、その電子物性は金属的であることを指摘した。次に、パイエルス転移温度すなわち金属-絶縁体転移温度を電子-フォノン相互作用を考慮して理論的に見積り、転移温度は9.1K、また、OKでパイエルスギャップを1.26x10^<-3>eVと評価した。この転移温度は、ナノチューブの半径が大きくなるに伴い低下し、2次元グラファイトに類似した電子物性を示すことも指摘した。さらに、その超伝導転移温度も電子-フォノン相互作用を考慮して理論的に見積り、1.5x10^<-4>Kと評価した。この結果より、ナノチューブにおいては、電子-フォノン相互作用により誘起される超伝導は、かなり不利であることを理論的に示唆した。以上の研究を通して、本研究では、金属的な電子物性を示すカーボンナノチューブは、1次元物質であるにもかかわらず、2次元グラファイト的な電子状態および電子物性を示すということを理論的に明らかにした。

In this paper, we study the electronic state of organic solid materials during the development of electronic properties, analyze the electronic state of organic solid materials based on quantum chemical methods, and predict and evaluate the electronic properties of organic solid materials. The electronic properties of these metals are discussed in detail. The most stable lattice structure is calculated by the calculation of molecular orbitals. The calculation results show that the two-dimensional structure is the same as that of the most stable structure, and the one-dimensional material is different from that of the weak structure, and the combination is alternating. Second, the transition temperature of the metal-insulator transition temperature of the electron-insulator interaction is considered. The transition temperature is 9.1K, OK, and 1.26x10eV<-3>. The temperature shift is caused by the large radius of the ring and the small radius of the ring. The electron properties are similar to those of the ring. In this paper, we consider the theoretical integration of electron and electron interaction, and evaluate the temperature of electron and electron in 1.5x10^<-4>K. The result is that the electron-electron interaction is induced by the interaction between the electron and the electron. In this study, the electronic properties of metals are shown in the first and second dimensional materials.