ボトムアップによるナノカーボン製造に関わるシミュレーション

ナノカーボン材料は炭素のナノ構造に応じて様々な物性を示します。
ナノカーボンの構造を設計し、理論計算により物性を予測できます。

目的・背景

  • ●単層グラフェン
    理論:ゼロ質量のディラック電子 高い移動度
    半金属性→ 電気・熱の良導体
  • ナノカーボン構造をボトムアップ組み立て
    特徴ある機能・物性をプログラム可能
    電子物性・光物性・熱物性の設計へ応用

本技術の特徴

ナノ構造に由来する電子状態の計算

  • ・ナノカーボン構造を計算、物性予測
  • ・スーパーコンピュータ利用
    高精度な計算を高速に実行可能
  • ・材料に応じた計算手法を検討
    • ナノカーボン構造
        周期的な1次元・2次元・3次元構造
        ・・Quantum Espressoを利用
    • 分子系、有機色素・金属錯体
        分子軌道法・密度汎関数法
        ・・Gaussianを利用

KRIからのご提案/今後の展開/期待される成果など

  • ●ナノカーボン材料の特性をシミュレーションし、優れた特性の構造を設計します。
  • ●マテリアルズインフォマティクス技術による材料設計支援に取り組みます。
  • ●ボトムアップ合成の原料分子を設計します。
  • ●ナノカーボンのボトムアップ合成法を開発し、材料応用へ展開します。