奈米有機材料的模擬和計算
學年 94
學期 1
出版（發表）日期 2006-01-01
作品名稱 奈米有機材料的模擬和計算
作品名稱（其他語言） The Calculation and Simulation in Nano-Electronic Material
著者 王伯昌
單位 淡江大學化學學系
描述 計畫編號：NSC95-2113-M032-009-MY3 研究期間：200608~200707 研究經費：1,101,000
委託單位 行政院國家科學委員會
摘要 本計劃我們將以下列方式來進行: (a) 薄膜製程之蒙地卡羅方法之分子模擬(b)藥物設 計之QSAR 模擬(c)奈米炭管及高分子分子的物性探討 (a) 薄膜製程之蒙地卡羅方法之分子模擬 利用動態蒙第卡羅（Kinetic Monte Carlo）方法建立一有別於傳統蒙第卡羅 （MonteCarlo）方法的動態(2+1)D 模型，通過引入空間網格的概念來考慮原子其初 始位置和末位置的鄰居情況、層和層之間的作用力及基材原子之間的相互作用關 係，以此決定原子在基材表面運動的方式，使模擬過程變更得簡單、直接、有效。 在目前的模型中，主要考慮了原子在基材上的吸附(adsorption)和表面遷移擴散 (diffusion)以及再蒸發(reevaporation)三個主要過程，並配合不同的基底網格、溫度及 沉積速率等相關條件下，探討薄膜表面形貌之不同的生長變化過程，並且希望能夠 進一步瞭解島的成長和各種相關條件的相互關係。在本計劃中，我們並將擇定相關 的實驗數據以為分子模擬之參考與驗證。 (b) 藥物設計之QSAR 模擬 一種藉由理論與實際結合的新藥開發方法－定量結構活性關係分析 ( Quantitative Structure-Activity Relationship，QSAR )，近年來透過藥物化學與計算化 學在生技領域的整合，期望縮短整個藥物開發的流程則是我們從事此研究的最終目 標。針對黃酮類化合物( Flavonoids )之分子結構，以量子化學半經驗計算方法 ( semi-empirical )，對一系列黃酮類化合物分子作幾何結構最佳化的計算，並且將結 構參數、電子組態能、靜電能、鍵能做為關鍵之描述參數( descriptors )，最後以多元 線性回歸分析探討參數對於活性的影響。最後我們能藉由此模型設計出更加有效的 抗氧化劑。 (c) 奈米炭管及高分子分子的物性探討 使用Gaussian 03 中DFT-PBC 為預測聚合物幾何及電子結構之新方法。在本計 畫中，將使用DFT-PBC 方法針對奈米碳管、奈米硼氮管、Polythiophene(PHT)與其 衍生物做一系列的研究，本計畫中先使用軟體Hyperchem 7.5 先建立不同奈米碳管、 奈米硼氮管之形狀及電子如Zigzag、Armchair、Chiral 及不同管徑之幾何結構,以建 立不同取代基PHT 與其衍生物之幾何及電子結構。預期在此計劃中，利用Gaussian 03 中DFT-PBC 方法，對於奈米碳管、奈米硼氮管、Polythiophene 與其衍生物可以 獲得更準確的幾何與電子結構能隙值及能隙結構。我們並將根據能隙結構預測其為 絕緣導體或微半導體材料。
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