[論文レビュー] Structure evolution in atoms of solid-state dealing electron transitions under confined inter-state electron-dynamics

Mubarak Ali|arXiv (Cornell University)|Nov 4, 2016

Advanced Chemical Physics Studies参考文献 21被引用数 7

ひとこと要約

本論文は、固体状態の原子における閉じ込められた状態間電子ダイナミクスによって駆動される原子構造進化の新規モデルを提案する。外側の電子殻における電子ダイナミクスが、同時に活性化された電子の数に応じて次元的進化（2次元、3次元、4次元）を決定する。主な貢献は、電子ダイナミクスと空間的、表面的、または基底形式における出現する原子幾何学的形状および結合配置を、横方向または縦方向の結合力によって結びつけるフレームワークを提供することにある。

ABSTRACT

The mechanisms of structure evolution do not obey the Bravais crystal systems in gaseous, semisolid and solid atoms. To execute confined interstate electron dynamics, atoms under neutral states deal with the conservative forces. Prior to execute electron dynamics, atoms amalgamate under attained dynamics. Electrons of the outer rings execute dynamics in the structure evolution of atoms. In binding atoms, a shape of the binding energy depends on the nature of electron dynamics. In the atoms of space format, a structure evolves above the ground surface. In the atoms of grounded format, a structure evolves below the ground surface. The dimensions of structure depend on the number of electrons simultaneously executing dynamics in atoms. When three electrons of the outer ring in an atom execute dynamics, a structure of three-dimensional gets evolved. When two or four electrons of the outer ring in an atom execute dynamics, a structure of two-dimensional or four-dimensional gets evolved. Amalgamated or amalgamating atoms bind to the targeted atom at the points of their generated energy. When the structure evolves in the space format, amalgamating atoms bind to the targeted atom in lateral manner but from the upward side. On the other hand, when the structure evolves in the grounded format, amalgamating atoms bind to the targeted atom in lateral manner but from the downward side. Further, when the structure evolves in the surface format, amalgamating atoms bind to the targeted atom in adjacent manner. In each format of force, bound atoms of mono layers bind through chemical force and chemical energy. A chemical reactivity of the involved force and the engaged energy binds mono layers laterally. The structure evolution discussed here may give new horizon to material science and chemical science.

研究の動機と目的

• ブレーヴェス格子系を超える構造的進化を支配する外側原子殻における電子ダイナミクスの理解を図ること。
• 動的に活性化された電子の数に応じて、2次元、3次元、4次元の構造的原子構造が形成される仕組みを説明すること。
• エネルギーに基づく付着点を通じて、合金化原子が空間的、基底的、または表面的フォーマットで標的原子に結合する仕組みをモデル化すること。
• 単層原子構造における横方向結合に関して、化学的力、エネルギー、およびそれらの関係を確立すること。
• 固体状態系における原子幾何学的形状および反応性の新しい理論的基盤を提供すること。

提案手法

• 保存力下における中性原子内の閉じ込められた状態間電子ダイナミクスを用いた原子構造進化のモデル化。
• 構造的進化の方向が基底面に対してどの方向を向いているかに応じて、原子フォーマットを空間的、基底的、または表面的として分類すること。
• 動的に活性化された外側電子の数（2、3、または4）と、進化した構造の次元性（2次元、3次元、または4次元）を結びつけること。
• 生成されたエネルギーの点に合金化原子が標的原子に結合する結合メカニズムを定義すること。
• 結合モードを区別する：空間的フォーマットでは上向きからの横方向結合、基底的フォーマットでは下向きからの横方向結合、表面的フォーマットでは隣接結合。
• 単層結合が化学的力と化学的エネルギーを介して発生し、横方向反応性が関与するエネルギーと力によって支配されることを確立すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 外側の電子殻における閉じ込められた状態間電子ダイナミクスは、固体における原子構造の次元的進化にどのように影響するか？
• RQ2 異なるフォーマットにおいて、原子構造が基底面の上、下、または面上に進化する条件は何であるか？
• RQ3 なぜ2つ、3つ、または4つの同時に活性化された外側電子が、それぞれ2次元、3次元、4次元の構造的進化を引き起こすのか？
• RQ4 合金化原子は空間的、基底的、または表面的フォーマットで標的原子にどのように結合し、その付着点はどのように決定されるか？
• RQ5 化学的力と化学的エネルギーは、単層原子構造における横方向結合にどのような役割を果たすか？

主な発見

• 原子構造の進化は、ブレーヴェス格子系に従わない。これは、従来の結晶学的モデルからの逸脱を示している。
• 3つの外側電子がダイナミクスを示すと、三次元の原子構造が進化する。
• 2つまたは4つの外側電子が同時にダイナミクスを示すと、それぞれ2次元または4次元の構造が進化する。
• 空間的フォーマットでは、合金化原子が標的原子の上側から横方向に結合する。
• 基底的フォーマットでは、合金化原子が標的原子の下側から横方向に結合する。
• 表面的フォーマットでは、合金化原子が標的原子に隣接して結合し、化学的力とエネルギーを介して横方向の単層構造を形成する。