分子動力学と密度汎関数計算による高分子樹脂の電荷蓄積特性の検討－ポリエチレン(PE)とポリエチレンナフタレート(PEN)－

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: DEI18101

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 誘電・絶縁材料研究会

発行日: 2018/12/05

タイトル(英語): Discussion on Electric Charge Accumulation Properties in Polymeric Insulation Materials by using Molecular Dynamics and Density Functional Theory-Polyethylene (PE) and Polyethylenenaphthalate (PEN)-

著者名: 髙田 達雄(東京都市大学),岩田 晋弥(大阪産業技術研究所),関口 洋逸(住友電気工業)

著者名(英語): Tatsuo Takada(Tokyo City University),Shinya Iwata(Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology),Youitsu Sekiguchi(Sumitomo Electric Industries, Ltd.)

キーワード: 電荷蓄積|電流積分電荷法|ＬＤＰＥ|ＰＥＮ|密度汎関数法|分子動力学|electric charge accumulation|Q(t) metod|LDPE|PEN|DFT|Molecular Dynamics

要約(日本語): 電流積分/Q(t)法により電荷蓄積特性を評価すると、低密度ポリエチレン(LDPE)は容易であるのに対して、ポリエチレンナフタレート(PEN)は極めて困難である。この電荷蓄積特性の相異を検討するために、分子動力学および密度汎関数法により、LDPEとPENのガラス転移温度、エネルギー準位、トラップ深さ、分子の静電気ポテンシャル分布、分子軌道などを比較した。これらの比較から電荷蓄積特性の相異を検討した。これらの比較からLDPEのトラップが浅く、分子間相互作用も弱く、電荷蓄積が容易になる。これに対して、PENのトラップが深く、分子間相互作用も強く、電荷の移動が困難となる。

要約(英語): The electric charge accumulation properties of a low density polyethylene (LDPE) and a polyethylene-naphtha-late (PEN) are observed by the electric current integrating (Q(t)) method under the electric field intensity of 10 kV/mm to 100 kV/mm at the temperature of 25 to 80 ℃. The charge accumulation properties of LDPE is very easy at the low electric field and low temperature, however that of PEN is very hard at the high electric field and high temperature. In order to discuss these big different properties between LDPE and PEN, we used the Molecular Dynamic calculation and Density Functional Theory calculation to evaluating the distributed electron energy level, the electric charge carrier trap depth, 3D electro-static potential distribution, and the electrode charge injection barrier.

原稿種別: 日本語

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