Elongation法による結晶成長過程の理論的制御

伸长法晶体生长过程的理论控制

基本信息

批准号：
04205104
负责人：
今村詮
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Hiroshima 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：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

以前より,われわれの研究室では,周期性高分子が小分子と相互作用した系を,スーパーセル法を用いて計算する方法を提唱し,いくつかのモデル系に適用してきた。また,近年は,高分子のラジカル重合反応と同じ道筋を理論的にmimicした,いわゆる理論的重合法を提唱してきた。本研究は,いずれもわれわれの研究室で発展させてきた上記二つの方法を結合させることによって,結晶成長過程を理論的にmimicするとともに,その結晶成長の望ましい形での制御を、理論的に試みようとするものである。すなわち,まず結晶表面の結晶軌道をスーパーセルを単位とする結晶軌道に変換する。このスーパーセルの大きさは,いま考えている結晶成長の制御の及ぼす範囲を包含するように決定する。つぎに,そのスーパーセル上に,小分子を付着させ,その電子状態を求める。このとき,その電子状態は,理論的重合法(Elongation法)によって求めるのである。このElongation法を用いることによって,次々と分子が何層にも重なりながら結晶表面に付着させたときの電子状態を次々と求めていくのである。この方法をテストのためのモデル系として,水素分子が一列に並んだ仮想的な高分子系を考え,その一次元表面に,次々と水素分子が積み重なって付着する系について拡張ヒュッケル法のレベルでテスト計算をおこなった。このテスト系は比較的小さいので,通常の周期性境界条件による計算も可能であったので,この通常の方法による計算結果と、本研究課題による方法で求めた結果を比較したところ,両者は完全に一致し,しかも本研究課題による方法は計算時間の面で,圧倒的に有利であることがわかった。

长期以来，我们的实验室一直提出了一个系统来计算一个系统，该系统是在该系统中使用超级细胞定律与小分子相互作用，并已应用于多种模型。近年来，它提出了这样的理论聚合，理论上模仿了与聚合物的聚合反应相同的路径。通过在我们实验室中开发的上述两种方法，从理论上讲，所有这项研究都模仿了晶体生长过程，并以理论上的晶体生长形式进行控制。也就是说，首先将晶体表面上的晶体轨道转化为超级细胞中的晶体轨道。确定该超级电池的大小包括现在正在考虑的晶体生长的控制范围。接下来，将小分子连接到超级电池，并确定电子状态。目前，电子状态是由理论休闲定律计算的。通过使用这种伸长方法，当分子连接到晶体表面同时重叠几层时，分子是一个接一个的。考虑到该方法是测试的模型，考虑了一个虚拟聚合物系统，该系统连续在一个维表面上连续氢分子，这是一个二维表面的系统，其中氢分子的一个接一个地积累并粘附在膨胀hukkel方法的水平上。我进行了测试计算。由于该测试系统相对较小，因此可以根据正常的周期性边界条件进行计算，因此，当通过此正常方法进行计算结果以及通过本研究主题获得的结果时，两者都已完成。在计算时间方面，这项研究的方法绝大多数是有利的。