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Quantum transportation in terms of local physical quantities defined in quantum field theory

Research Project

Project/Area Number 17K04982
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Nanostructural physics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Senami Masato  京都大学, 工学研究科, 講師 (40431770)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords量子電気伝導 / スピン渦 / 局所コンダクタンス / ツェータ力 / 電流密度 / 局所化学ポテンシャル / 領域化学ポテンシャル / カイラリティ / スピントルク / テンション密度 / スピン分極 / スピンアンペールの法則 / 局所抵抗 / 場の量子論 / 局所物理量
Outline of Final Research Achievements

Quantum transportation had been discussed in quantum mechanics. In this work, it has studied in quantum field theory, which is an advanced theory over quantum mechanics. Particularly, local physical quantities, local conductance and spin vorticity density, defined in quantum field theory is used to analyze.
It has been shown that local conductance is consistent with the conductance of the Landauer formula by using models (benzenedithiol and graphene).
The linear relation between the spin vorticity density and electric current density is proposed and this relation has been confirmed in numerical computations for some models, such as helicene and graphene.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の局所量を用いた解析手法では、分子内の特定の官能基、特定の原子の効果や、固体内の特定の空孔や不純物がナノ材料全体の物性値へと与える効果を定量的に珪砂することができる。これまではAという分子と一部の官能基を異なる官能基に置換したA'という分子を計算して物性値の違いから比較して間接的にその効果をみるということしかできなかったが、材料のどの部分がどのような効果を持つのか定量的に調べられる道具立てを手に入れたことになる。

Report

(7 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (80 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 1 results) Presentation (69 results) (of which Int'l Joint Research: 15 results,  Invited: 11 results)

  • [Journal Article] Enhancement of the parity-violating energy difference of H2X2 molecules by electronic excitation2022

    • Author(s)
      Kuroda Naoya、Oho Takumi、Senami Masato、Sunaga Ayaki
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 105 Issue: 1 Pages: 012820-012820

    • DOI

      10.1103/physreva.105.012820

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    • Author(s)
      Senami Masato、Kuroda Naoya、Takahashi Toshiki
    • Journal Title

      Journal of Computational Methods in Sciences and Engineering

      Volume: 21 Issue: 1 Pages: 99-107

    • DOI

      10.3233/jcm-204361

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    • Author(s)
      Senami Masato、Shimizu Tomoki
    • Journal Title

      Physics Letters A

      Volume: 384 Issue: 32 Pages: 126796-126796

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2020.126796

    • NAID

      120006890701

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    • Author(s)
      Senami Masato、Fukushima Akinori
    • Journal Title

      Theoretical Chemistry for Advanced Nanomaterials: Functional Analysis by Computation and Experiment

      Volume: 1 Pages: 53-87

    • DOI

      10.1007/978-981-15-0006-0_3

    • ISBN
      9789811500053, 9789811500060
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    • Journal Title

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      Volume: 未定

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    • Journal Title

      International Journal of Quantum Chemistry

      Volume: 未定 Issue: 14

    • DOI

      10.1002/qua.26237

    • NAID

      120006863500

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      Senami Masato、Matsunaga Shunji
    • Journal Title

      International Journal of Quantum Chemistry

      Volume: 119 Issue: 22

    • DOI

      10.1002/qua.26004

    • NAID

      120006767901

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      M. Senami and K. Ito
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      Volume: 99 Issue: 1

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      Volume: 9 Issue: 2 Pages: 025106-025106

    • DOI

      10.1063/1.5085360

    • NAID

      120006559415

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      Masato Senami
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      Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering

      Volume: 2019 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-409547-2.11487-8

    • ISBN
      9780124095472
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      Masato Senami, Ken Inada, Kota Soga, Masahiro Fukuda, Akitomo Tachibana
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      Volume: 31

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      黒田 直也
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      Masato Senami
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Published: 2017-04-28   Modified: 2024-01-30  

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