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

基本信息

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

项目摘要

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。

高压是一种实验方法，可用于实现新的结构和物理特性。最近使用钻石A T型和激光加热方法的实验技术的进步非常出色，并且有可能在高温和高压下观察新的物质阴茎。在理论上预测了碳群和氮群中新硬材料的可能性之后，进行了许多实验研究和理论研究，并研究了碳夜骑行的合成，物理评估，建模，新晶体和研究已经完成了。实验性地，HCN气相已证明是1.3 GPa或更多，这是部分聚合物。另一方面，HCN群集稳定性的静态计算许多静态计算，但是在动态形成过程中的理论研究很少。在正常压力下，众所周知，HCN具有两个分子晶体结构。在260-280k中，身体是晶格结构，其温度低于角质晶体结构。众所周知，无色气体的C_2N_2的对角晶体结构PCAB低于-95°C或以下。在这项研究中，为了计算高压下的分子晶体相转移，计算了一个具有四个分子的系统。青色分子变为金属石墨般的平坦结构，该结构是一种paracian noogen。当压力升高时，它将变成具有3.2 eV带隙的碳夜骑行固体。这种变形是主要百分比。平面结构是10个圆圈的环，由两个C-C，四个C-N和4 C = C组成。从第一个原理计算中评估了这些物质的光学特性，机械特性和稳定性。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Carbon nanotubes oscillation under electric field

碳纳米管在电场下振荡

DOI：
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

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

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

DOI：
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

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

DOI：
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

Effects of alkali adatom on CO and H2S adsoption on Fe(100) surface : A density functional theory study

碱吸附原子对 Fe(100) 表面 CO 和 H2S 吸附的影响：密度泛函理论研究

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
J.Phys.Chem.C
影响因子：
0
作者：
Mohammad H.Mahyuddin;Rodion V.Belosludov;Mohammad Khazaei;Hiroshi Mizuseki;Yoshiyuki Kawazoe
通讯作者：
Yoshiyuki Kawazoe

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发表时间：
2013
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0
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2008
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通讯作者：
西松毅