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J-GLOBAL ID：201402221934373535   整理番号：14A0080073

炭素,ケイ素およびゲルマニウムベースの高分子の誘電性質:第一原理研究

Dielectric properties of carbon-, silicon-, and germanium-based polymers: A first-principles study

著者 (3件)： WANG C.C. (Univ. Connecticut, Connecticut, USA) ,  PILANIA G. (Univ. Connecticut, Connecticut, USA) ,  RAMPRASAD R. (Univ. Connecticut, Connecticut, USA)
資料名： Physical Review. B. Condensed Matter and Materials Physics  (Physical Review. B. Condensed Matter and Materials Physics)
巻： 87  号： 3  ページ： 035103.1-035103.8  発行年： 2013年01月 
JST資料番号： D0746A  ISSN： 1098-0121  CODEN： PRBMDO  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高エネルギー密度のキャパシタは,エネルギー貯蔵およびパルスパワー用に必要である。誘電率が高く誘電破壊電場が強い材料が必要である。ここではXY₂(X=C,SiあるいはGe,Y=H,FあるいはCl)の繰り返しユニットのホモポリマーについて密度汎関数法を用いて,安定性,電子構造と誘電率を検討した。これらは斜方晶系のsp₃混成の骨格を持つタイブA(CH₂,CF₂,SiCl₂など)と孤立電子対を持つタイプB(GeF₂など)に分かれる。計算の結果,A型構造はC,Hを含む系のみが安定であった。SiF₂とSiCl₂の系はAタイプで安定でBタイプで準安定で,GeF₂とGeCl₂では逆の傾向を示した。A型構造では,骨格原子を変えたり,末端原子を変えると系統的に電子構造と誘電率が変化した。誘電率の電子部分はバンドギャップ値と反比例し,イオン性の部分はIR活性のX-Y伸縮とY-X-Yの揺れフォノンモードに支配された。A型のGeF₂は,誘電率が28てあるがバンドギャップは約0.5eVであった。B型のSiF₂,SiCl₂,GeF₂とGeCl₂は,中間のバンドギャップ(3.6-5.3eV)と誘電率(8-18)を示した。誘電率とバンドギャップを同時に最適化するにはGeF₂とCH₂ユニットから成るヘテロポリマーが望ましいと結論した。

シソーラス用語： *高分子 ,  *密度汎関数法 ,  *安定性 ,  電子構造 ,  *誘電率 ,  炭素化合物 ,  ケイ素化合物 ,  ゲルマニウム化合物 ,  *バンドギャップ ,  最適化 ,  フッ化物 ,  塩化物 ,  水素化物

分類 (2件)： 誘電体一般  (BM05010F) ,  高分子固体の物理的性質  (CG02024U)

タイトルに関連する用語 (7件)： 炭素 ,  ケイ素 ,  ゲルマニウム ,  高分子 ,  誘電性質 ,  第一原理 ,  研究