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ナノサイズ分子系の振電相互作用による超伝導発現機構の解明と予測に関する理論的研究

阐明和预测纳米分子系统中电子振动相互作用引起的超导机理的理论研究

基本信息

批准号：
01J11595
负责人：
加藤貴
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyoto University (2002-2003)Institute Fundamental Chemistry (2001)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

様々な分子超伝導性発現の可能性について探ることは大変興味深く、学術上、意義があるものと考えられる。そこで、これらの超伝導性は分子内振動とフロンティア軌道との間の振電相互作用によって引き起こされるという仮説に基づき、電子・フォノン結合定数を計算した。分子性結晶が大きな超伝導臨界温度をもつための基礎的条件を考察するため、分子サイズが小さくて対称性が高い、立方体型クラスター、キュバン(C_8H_8)について考察した。その結果、キュバンでは非常に大きな電子・フォノン結合定数の値0.495eVが得られ、200K以上で超伝導性を示し得ることを提案した。また、キュバンのモノアニオンにおいては重水素置換による逆同位体効果が観測される可能性があることを理論的に示した。アセン系分子の水素原子をフッ素原子で置換したフルオロアセンについても全く同様の研究を行ったが、フルオロアセンはアセンよりも非常に大きな電子・フォノン結合定数を持つことがわかった。アセン系分子とフェナントレン系分子のカチオンにおける電子・フォノン結合定数を計算し、さらには、電荷移動について考察した。アセン系分子とフェナントレン系分子など、ナノサイズ分子の常伝導状態と超伝導状態の関連について考察した。これらの一連の研究から、分子性化合物が高温超伝導性を示す条件として「(1)分子サイズが小さい(2)分子が高い対称性をもつ(3)高振動数振動モードが超伝導性発現に重要な働きをする(4)電気伝導に関わらない原子の質量を重くする」ということを提案している。

The possibility of molecular superconductivity is explored in detail. The calculation of the fundamental and electron binding constants of the supraconductivity, intramolecular vibration, orbital vibration, and electro-vibrational interaction The basic conditions of molecular crystallization, molecular crystallization, molecular crystallization. The result is that the electron density is very high, and the electron density is very high. The electron density is very high. The electron density. The electron density is very high. The electron density The results of the inverse isotope test are shown in the following ways: A study of the molecular identity of a molecule is carried out in the presence of an electron atom, an electron atom, and an electron bond. Calculation of electron binding constant for molecules in the system, investigation of charge transfer The relationship between the normal conduction state and the superconduction state of a molecule is investigated. In this paper, the conditions for molecular compounds to exhibit high temperature superconductivity are proposed as follows: (1) Molecular size is small;(2) Molecular symmetry is high;(3) High vibration number is important for the development of superconductivity;(4) Electrical conductivity is important for atomic mass.