新しい高圧下材料の量子設計 : 地質物質科学への適用

新型高压材料的量子设计：在地质材料科学中的应用

• 批准号: 09F09218
• 负责人: 川添 良幸
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09218/
• 关键词: 高圧; hard material; 相転移; シアン化水素; シアン; パラシアン; 層状; ポリマー; 第一原理; 窒化炭素; 光学; 弾性; Polymer; Geo-materials; Phase transition; High pressure; High temperature; First principles; Molecular dynamics; Gas molecules

高圧は新規な構造や物性を実現するために有益な実験手法である。ダイヤモンドアンビルセルやレーザー加熱法を用いた近年の実験技術の進展は目を見張る物が有り、高温・高圧での物質の新規な相安定性を観察できるようになった。炭素基、窒素基の新しい硬質材料の可能性が理論的に予測された後、多くの実験研究、理論研究が行われ、合成、物性評価、モデリング、新しい結晶、カーボンナイトライド相の研究が推進されてきた。実験的にはHCNガス相は1.3GPa以上で一部がポリマー化することが示されている。一方、HCNクラスターの安定性の多くの静的計算があるが、動的形成過程の理論研究は少ない。常圧下では、HCNは2つの分子結晶構造をとることが知られている。260-280Kでは体心正方格子構造、それ以下の温度では斜方晶系構造である。無色のガスであるC_2N_2は-95℃以下では斜方晶系構造Pcabをとることが知られている。本研究では、この分子結晶の高圧での相転移を計算するために、実験研究者が提案しているユニットセルに4この分子を入れた系を計算した。シアン分子は、パラシアノゲンとして実験的に知られている金属的なグラファイト状の平面構造に変化する。圧力を上げると3.2eVのバンドギャップを持つカーボンナイトライド固相に変態する。この変態は1次の相変態である。平面構造は10員環のリング状であり、2個のC-C、4個のC-N、4個のC=Cから構成されている。これらの物質の光学特性、機械的特性、安定性も第一原理計算から評価した。

High pressure new structural properties In recent years, the progress of practical technology in the application of heating method has been observed, and the new phase stability of substances with high temperature and high pressure has been observed. The possibility of carbon-based and silicon-based new hard materials has been advanced through theoretical prediction, multi-phase experimental research, theoretical research, synthesis, physical evaluation, chemical engineering, new crystallization, and research on chemical engineering. The HCN phase is above 1.3 GPa. The stability of a square, HCN, HCN Under normal pressure, HCN is used for molecular crystal structure. 260-280K body-centered square lattice structure, temperatures below orthorhombic structure. Colorless C_2N_2 below-95℃ orthorhombic structure Pcab In this study, we calculated the phase shift of the molecular crystal at high pressure. The molecular structure of the metal is different from that of the metal. The voltage is up to 3.2eV and the voltage is up to 3.2eV. This is the first time I have changed my mind. The plane structure consists of 10 rings, 2 C-C, 4 C-N, 4 C=C. The optical properties, mechanical properties, stability and first-principle calculations of these substances are evaluated.

项目成果

First-principles study of structural stability, magnetism, and hyperfine coupling in hydrogen clusters adsorbed on graphene

• DOI: 10.1103/physrevb.82.165446
• 发表时间: 2010-10-26
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Ranjbar, Ahmad;Bahramy, Mohammad Saeed;Kawazoe, Yoshiyuki
• 通讯作者: Kawazoe, Yoshiyuki

Carbon nanotubes oscillation under electric field

碳纳米管在电场下振荡

• 发表时间: 2010
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Mohammad Khazaei;Amir Abbas Farajian;Sang Uck Lee;Rodion Vladimir Belosludov;Yoshiyuki Kawazoe
• 通讯作者: Yoshiyuki Kawazoe

Chemical engineering of prehydrogenated C and BN-sheets by Li: Application in hydrogen storage

• DOI: 10.1063/1.3247342
• 发表时间: 2009-11
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: M. Khazaei;M. Bahramy;N. Venkataramanan;H. Mizuseki;Y. Kawazoe

First-principles simulation of cyanogen under high pressure : formation of paracyanogen and a new insulator carbon-nitride solid

高压下氰的第一性原理模拟：仲氰的形成和新型绝缘体碳氮化物固体

• 发表时间: 2011
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Mohammad Khazaei;Madhvendra Nath Tripathi;Yoshiyuki Kawazoe
• 通讯作者: Yoshiyuki Kawazoe

Chemical engineering of adamantane by lithium : A first-principle density functional theory study

锂化学工程金刚烷：第一性原理密度泛函理论研究

• 发表时间: 2011
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Ahmad Ranjbar;Mohammad Khazaei;Natara jan S.Venkataramanan;Hoonkyung Lee;Yoshiyuki Kawazoe
• 通讯作者: Yoshiyuki Kawazoe