液体カルコゲン混合系における非金属・金属転移の第一原理シミュレーション

液态硫族混合物体系中非金属-金属转变的第一性原理模拟

基本信息

批准号：
10640370
负责人：
星野公三
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は主として次の3つの研究プロジェクトを遂行し、いずれも研究成果を上げ、国際学会で発表するとともに国際的学術雑誌に論文を発表した。流体セレンの半導体・念属転移の機構の解明液体Seは三重点近傍では約10万個の原子を含む長い鎖から成る半導体であるが、温度・圧力の上昇とともに鎖が短くなり、超臨界領域では金属的になることが実験的に知られている。この半導体・金属転移の微視的機構を解明するため、第一原理分子動力学シミュレーションにより構造と電子状態の温度依存性を調べた。本研究により、温度上昇による鎖のダイナミクスと鎖間相互作用により鎖の切断が起きること、フェルミ準位近傍のエネルギーを持つ状態は鎖の端にのみ波動関数の大きな振幅を持つこと、したがって、鎖が短くなり鎖の数が増加すると鎖の端が増加するため、鎖の端に波動関数の大きな振幅を持つ状態がフェルミ準位近傍に増加して、エネルギーギャップを埋めるために金属化することを明らかにした。カルコゲン八員環分子の光誘起構造変化の研究三重点近傍の液体イオウはS_8分子から成るが、レーザーを照射すると重合転移温度以下でも重合が起こることが実験的に知られている。本研究では、第一原理分子動力学シミュレーションを用いて、電子励起により八員環が開裂して鎖になることを示し、レーザー照射の実験において同様のボンド開裂が起こる可能性を明らかにした。液体アルカリ-Te混合系の構造と電子状態の研究液体アルカリ-Te混合系の構造と電子状態を第一原理分子動力学シミュレーションにより調べ、アルカリ添加による金属・半導体転移の機構を解明した。添加されたアルカリからTeに電荷移動が起こり、アルカリイオンがTe鎖間に位置してTe鎖の接近を妨げることによりTe鎖の安定化が起こり、Seと同様な半導体になることを明らかにした。

今年，进行了以下三个主要研究项目，所有这些项目都在国际学术会议上提出，并在国际学术期刊上发表了论文。流体硒的半导体/成分过渡的机理是由三个分子附近包含约100,000个原子的长链组成的半导体，但是在实验上众所周知，随着温度和压力的升高，这些链变短，并且在超临界区域中变为金属。为了阐明该半导体金属过渡的微观机制，我们使用了第一原理分子动力学模拟研究了结构和电子状态的温度依赖性。这项研究表明，由于温度升高和链链相互作用而导致的链动态发生，并且能量接近费米水平的链条仅在链条边缘的波功能幅度很大，因此，随着链条的缩短和链的数量，链边的数量增加，链边的增加，使得填充了ford chap的稳定性的稳定性增加了Fertive forter chaper chap set the Fert sert seral sert seral seral seral seral seral seral seral seral seral seral seral seral seral seral seral ser的研究的幅度会增加。关于光诱导的Chalcogen 8成元环分子的结构变化的研究。三重点附近的液体硫由S_8分子组成，实验中知道，即使在聚合转变温度以下时，当用激光照射时，聚合也会发生聚合温度。在这项研究中，使用第一原理分子动力学模拟来表明，由于电子激发而导致的8元环切成链，表明在激光辐照实验中可能会发生相似的键裂解。液态碱混合系统的结构和电子状态使用第一原理分子动力学模拟研究了液体碱混合系统的结构和电子状态，以阐明由碱性添加引起的金属 - 轴导剂过渡的机制。据显示，电荷转移是从添加的碱到TE的，碱离子位于TE链之间并防止TE链的接近，从而导致TE链的稳定，从而导致半导体类似于SE。