比直交基底タイトバインディング分子動力学法の開発とフラーレン構造体への応用

正交基紧结合分子动力学方法的发展及其在富勒烯结构中的应用

基本信息

批准号：
08640473
负责人：
ESFARJANI Keivan
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

今回の研究期間において、我々は炭素系、シリコン系の構造緩和や分子動力学をタイトバインディング法により行った。具体的には以下のようなことを行った。1)既存のタイトバンディングパラメーターを改善し、それを用いた第一原理分子動力学法によりC60クラスターの衝突過程のシミュレートとC60+クラスターの振動スペクトルの計算を行った。2)巨大炭素クラスター(C120,C240,C420などの同位体)の構造緩和を行った。また、それらのクラスターの凝集エネルギーとバンドギャップを計算し、熱的安定性と動的安定性を調べた。3)いくつかのフラーレン(特にド-ナッツ形C240の同位体)の振動スペクトルを計算し、それらの機械的な安定を調べた。4)C60二重体のIR活性モード、ラマン活性モード、およびIR吸収スペクトルの計算を行った。5)シリコン(001)表面の構造緩和とエネルギー状態について、冷却過程のシミュレートと遺伝的アルゴリズムの手法を用いて調べた。6)これらの研究結果はすでに雑誌に掲載または投稿されている。このタイトバインディング法に関する研究は今後も継続していく予定であり、現在は炭素、シリコン以外の元素系(特に遷移元素系)のタイトバインディングパラメーターの作製を行っている。すでに銅とチタンのタイトバインディングパラメーターは作製されており、これを用いた研究結果は日本金属学会の平成9年春期大会とMRSの97年春期大会で発表する予定である。

在这一研究期间，我们使用紧密的结合方法进行了碳和硅的结构弛豫和分子动力学。具体而言，完成了以下操作：1）我们改善了现有的紧密频带参数，并模拟了C60簇的碰撞过程，并使用使用它们的第一个原理分子动力学方法计算了C60+簇的振动光谱。 2）在巨大的碳簇（例如C120，C240，C420）上进行结构弛豫。还计算了这些簇的聚集能和带隙以研究热和动态稳定性。 3）计算了几种富勒烯（尤其是DO-NUT形式C240的同位素）的振动光谱，并研究了它们的机械稳定性。 4）进行了C60双体的IR活性模式，拉曼活性模式和IR吸收光谱的计算。 5）使用模拟冷却过程和遗传算法的方法研究了硅表面的结构弛豫和能量。 6）这些发现已经在期刊上发布或提交。计划将来对这种紧密结合方法进行研究，目前，我们目前正在为碳和硅（尤其是过渡元素系统）以外的其他元素制造紧密的结合参数。已经准备了铜和钛的紧密结合参数，这些研究的结果将在1997年春季金属学会和1997年春季MRS会议上介绍。