MOPACを使った ダイヤモンドの研究
ダイヤモンド成長機構
【イントロダクション】
- ダイヤモンドは電子材料として優れた特性を持ち、その応用が期待されている。
- しかしながら、ダイヤモンド生成過程はいくつかのモデルが提唱されてはいるが、未だにはっきりとは解明されていない。
- それは、900℃付近という高い基板温度やプラズマ中という条件では"in situ"でミクロンオーダーの
反応を観察する手段がなく確認できていないためである。
- そこで、半経験的量子化学計算mopac93 を用いて理論的な研究を行ない、
ダイヤモンド生成過程における反応を調べる。
【ダイヤモンド成長】
- ダイヤモンドはCH3* により結晶成長すると言われている。
- ここでは、水素終端したC68 個のダイヤモンドクラスターとメチルラジカル (CH3*)の
反応を動的反応座標を用いて計算した。
- CH3* に初期運動エネルギー300 [kcal/mol] を与え、
C68 ダイヤモンドクラスターに近付けた時の様子を以下に示す。
- (この時CH3* のEk は半減期100[fs] で減衰させている。)
- ダイヤモンドクラスターに接近したCH3* が水素原子を引き抜き、ダイヤモンド成長している様子
