Theoretical study of ultrafast electron dynamics in hybrid systems of molecules and metal nanostructures

• Project/Area Number: 25K08413
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
• Research Institution: Institute for Molecular Science
• Principal Investigator: 三輪 邦之 分子科学研究所, 理論・計算分子科学研究領域, 助教 (60734390)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2028: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2027: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 金属ナノ構造 / 誘電応答 / 電子ダイナミクス / 光電変換

Outline of Research at the Start

分子と金属ナノ構造からなる系の誘電応答および電子ダイナミクスを、電子論に基づく微視的な立場から記述する理論を構築する。本研究では特に、近年の実験技術の進展に伴って重要性が増している、パルス光照射によって誘起される電子ダイナミクスに注目し、その理論的記述を行う。さらに、構築した理論を用いて、系のダイナミクスや物性をシミュレート可能な手法を開発し、走査トンネル顕微鏡による単一分子の観察、分子接合系での光電変換、金属ナノ構造の触媒作用の解析を通じて、分子と金属ナノ構造の複合系におけるエネルギー変換過程を解明することを目指す。