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2006 Fiscal Year Annual Research Report

ナノリンク分子の理論

Research Project

Project/Area Number 17069013
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

塚田 捷  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90011650)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 伸彦  筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 助教授 (10311341)
森川 良忠  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (80358184)
常行 真司  東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (90197749)
馬越 健次  兵庫県立大学, 大学院物質理学研究科, 教授 (10116098)
上羽 弘  富山大学, 工学部, 教授 (70019214)
Keywords分子架橋 / 第一原理計算 / 量子輸送 / 分子吸着系 / 分子デバイス / トンネル遷移 / 計算物理
Research Abstract

有機分子架橋系/極薄膜系のキャリアと分子振動の相互作用を解析して、電極間に挟まれたオリゴアセン架橋系の電圧電流特性を予言した。これらの系の固有状態はポーラロン状態と分子軌道状態の混合した特徴を示し、極低温ではトンネル遷移と多重フォノン放射を繰り返して電極間を移動する。(塚田)走査トンネル顕微鏡における非弾性トンネル電子に誘起される単一分子運動のトンネル電流を計算し、電圧に関する二次微分から振動励起に関与する振動モードのエネルギーと緩和に関する情報が得られることを見いだした。STM-IETSにおける弾性および非弾性トンネル電流の競合を明らかにした。(上羽)単純な分子であるNO分子と固体表面上のステップとの相互作用について理論的に解析し、NO分子がステップ上の吸着サイトに存在する場合が最も安定であることを示した。(相澤)吉信グループと共同でSi(001)清浄表面における非対称アルケン分子の環状付加反応を調べ、サイト選択性、ステレオ選択性と並ぶ重要な概念となる「位置選択性」を見いだし、そのメカニズムを明らかにした。(赤木)ナノリンク架橋の電気伝導度を位相のずれによって定式化した。架橋端の軌道数により最大伝導度の値が量子化単位の整数倍となり、チャンネル数が表されることを示した。(馬越)第一原理電気伝導計算によって単一分子やカーボンナノチューブの電気伝導度を解析した。半導体ナノチューブの伝導度における長さ依存性や電極材依存性を明らかにした。(小林)Ni(001)表面に吸着したSO_2分子の電子状態計算を行い、辛グループが測定した偏極光電子分光のスペクトルを定量的に説明することに成功した。双直交形式に基づくトランスコリレイティッド法の定式化を終え、ババード模型に適用して有効性を確かめた。(常行)oligo-(phenylene ethynylene)分子(OPE)のスイッチング現象の要因を調べた。この分子は二つの吸着状態があり、吸着表面に電場を印加することによって安定性が入れ替わることが分かった。(森川)

  • Research Products

    (50 results)

All 2007 2006 Other

All Journal Article (45 results) Book (5 results)

  • [Journal Article] Some Simulation Techniques for Surface Analysis2007

    • Author(s)
      U.Nagashima, T.Sasaki, M.Tsukada
    • Journal Title

      Systems Modeling and Simulation Theory and Applications (K. Koyamada, S. Tamura and O. Ono (Eds.)) (Asian Simulation Conference 2006 Proceedings, Springer)

      Pages: 352-356

  • [Journal Article] Simulated non-contact AFM images of an alcohol molecule in an alkanethiol self-assmbled monolayer2007

    • Author(s)
      K.Tagami, M.Tsukada
    • Journal Title

      Nanotechnology 18

      Pages: 084005

  • [Journal Article] Theoretical Simulations of Scanning Probe Microscopy for Organic and Inorganic Materials2007

    • Author(s)
      M.Tsukada, K.Tagami, Q.Gao, N.Watanabe
    • Journal Title

      Current Nanoscience 3

      Pages: 57-62

  • [Journal Article] Action spectroscopy for single-molecule motion induced by vibrational excitation with a scanning tunneling microscope2007

    • Author(s)
      H.Ueba, B.N.J.Persson
    • Journal Title

      Phys. Rev. B 75

      Pages: 041403_R_

  • [Journal Article] Regioselective cycloaddition reaction of alkene molecules to the asymmetric dimer on Si(100)c(4×2)2007

    • Author(s)
      K.Oguchi, M.Nagao, H.Umeyama, T.Katayama, Y.Yamashita, K.Mukai, J.Yoshinobu, K.Akagi, S.Tsuneyuki
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 129

      Pages: 1242-1245

  • [Journal Article] Comparison of localized basis and plane-wave basis for density-functional calculations of organic molecules on metals2007

    • Author(s)
      K.H.Lee, J.J.Yu, Y.Morikawa
    • Journal Title

      Phys. Rev. B 75

      Pages: 045402-1-5

  • [Journal Article] 計算物理(物性編)2007

    • Author(s)
      常行真司
    • Journal Title

      パリティ 22・1

      Pages: 94-100

  • [Journal Article] 計算物理(物性編)2007

    • Author(s)
      常行真司
    • Journal Title

      パリティ 22・3

      Pages: 54-60

  • [Journal Article] Scanning tunneling microscopy and spectroscopy of the electronic local density of states of graphite surfaces near monoatomic step edges2006

    • Author(s)
      Y.Niimi, T.Matsui, H.Kambara, K.Tagami, M.Tsukada, H.Fukuyama
    • Journal Title

      Phys. Rev. B 73

      Pages: 0854211-0854218

  • [Journal Article] First-Principles Calculations of Quantum Transport in Single Molecule2006

    • Author(s)
      N.Kobayashi, T.Ozaki, K.Tagami, M.Tsukada, K.Hirose
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys. 45・3B

      Pages: 2151-2153

  • [Journal Article] Simulation of Atomic Force Microscopy Images of Collagen Molecules on Graphite Surface2006

    • Author(s)
      K.Tagami, M.Tsukada
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 4

      Pages: 294-298

  • [Journal Article] Theoretical study of electron-vibration coupling on carrier transfer in molecular bridges2006

    • Author(s)
      K.Mitsutake, M.Tsukada
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 4

      Pages: 311-318

  • [Journal Article] Simulations of constant-height atomic force microscope images of a H-terminated Si(100) 2×1 surface with a CH_3 impurity2006

    • Author(s)
      A.Masago, S.Watanabe, K.Tagami, M.Tsukada
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 4

      Pages: 197-200

  • [Journal Article] Discontinuous Force Compression Curve of Single Bovine Carbonic Anhydrase Molecule Originated from Atomistic Slip2006

    • Author(s)
      K.Tagami, M.Tsukada, R.Afrin, H.Sekiguchi, A.Ikai
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 4

      Pages: 552-558

  • [Journal Article] Molecular Structure Alters Apparent Height in nc-AFM Images of Alkanethiolate Embedded in Matrix2006

    • Author(s)
      K.Tagami, M.Tsukada
    • Journal Title

      e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 4

      Pages: 299-306

  • [Journal Article] Quenching Mechanism of Mechanically Compressed Green Fluorescent Protein Studied by CASSCF/AM12006

    • Author(s)
      Q.Gao, K.Tagami, M.Furjihira, M.Tsukada
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys. 45

      Pages: L929-L931

  • [Journal Article] Adsorption states of NO on the Pt(111) step surface2006

    • Author(s)
      N.Tsukahara, K.Mukai, Y.Yamashita, J.Yoshinobu, H.Aizawa
    • Journal Title

      Surf. Sci. 600

      Pages: 3477-3483

  • [Journal Article] Study of Electric Conductance of Atomic or Molecular Wire in terms of the Phase-Shift2006

    • Author(s)
      Y.Otsuka, N.Shima, K.Makoshi
    • Journal Title

      J. Phys. IV France 132

      Pages: 7-10

  • [Journal Article] First-principles calculation of spin transport in magnetic nanowire using Green' s function method with localized basis set2006

    • Author(s)
      N.Kobayashi, T.Ozaki, K.Hirose
    • Journal Title

      J. Phys. Conf. Ser. 38

      Pages: 95-98

  • [Journal Article] Contact effects on transport properties of semiconducting carbon nanotubes connected to metallic electrodes2006

    • Author(s)
      N.Kobayashi, T.Ozaki, K.Hirose
    • Journal Title

      Surf. Rev. Lett. 13

      Pages: 309-311

  • [Journal Article] Electronic Structure Calculation of Solids with a Similarity-Transformed Hamiltonian2006

    • Author(s)
      R.Sakuma, S.Tsuneyuki
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      Pages: 103705-1-4

  • [Journal Article] Theoretical Investigation on the Electronic Structure of the Alq_3/Al Interface2006

    • Author(s)
      S.Yanagisawa, Y.Morikawa
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys. 45

      Pages: 413-416

  • [Journal Article] Important role of molecular permanent dipoles of Alq_3/Al interface studied from first-principles2006

    • Author(s)
      S.Yanagisawa, Y.Morikawa
    • Journal Title

      Chem. Phys. Lett. 420

      Pages: 523-528

  • [Journal Article] Why is Formate Synthesis Insensitive to Copper Surface Structures?2006

    • Author(s)
      G.C.Wang, Y.Morikawa, T.Matsumoto, J.Nakamura
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 110

      Pages: 9-11

  • [Journal Article] Structure and binding energies of unsaturated hydrocarbons on Si(001) and Ge(001)2006

    • Author(s)
      J.H.Cho, K.S.Kim, Y.Morikawa
    • Journal Title

      J. Chem. Phys. 124

      Pages: 024716-1-4

  • [Journal Article] Density Functional Theoretical Calculations for a Co_2/γ-Al_2O_3 Model Catalyst : Structures of the γ-Al_2O_3 Bulk and Surface and Attachment Sites for Co^<2+> Ions2006

    • Author(s)
      T.Taniike, M.Tada, Y.Morikawa, T.Sasaki, Y.Iwasawa
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B 110

      Pages: 4929-4936

  • [Journal Article] Ab initio material design of CN for control of DB in a-Si2006

    • Author(s)
      N.Mitsuda, K.Shirai, Y.Morikawa, H.Katayama-Yoshida
    • Journal Title

      Physica B 376-377

      Pages: 240-244

  • [Journal Article] Study of Interaction between Au and TiO_2(110) at Low Coverage2006

    • Author(s)
      K.Okazaki-Maeda, Y.Maeda, Y.Morikawa, S.Tanaka, M.Kohyama
    • Journal Title

      Mater. Trans. 47

      Pages: 2663-2668

  • [Journal Article] Electronic Structures of Ag and Au adsorbed on TiO_2(110) Surfaces by First-principles Calculations2006

    • Author(s)
      K.Okazaki-Maeda, Y.Morikawa, S.Ichikawa, S.Tanaka, M.Kohyama
    • Journal Title

      Mater. Trans. 47

      Pages: 2669-2673

  • [Journal Article] Non-linear bahavior of quantum transport through nanocontacts-ab initio calculation study-2006

    • Author(s)
      K.Hirose, N.Kobayashi
    • Journal Title

      Surf. Rev. and Lett. 13

      Pages: 179

  • [Journal Article] Ab initio calculation of electron transport through single molecules by the RTM/NEGF method2006

    • Author(s)
      K.Hirose, N.Kobayashi
    • Journal Title

      Molecular-Scale Electronics (edited by J. G. Kushmerick, Mater.) (Res. Soc. Symp. Proc., Warrendale, PA) 938E

      Pages: 0935-N01-05

  • [Journal Article] Ab initio calculation of contact effects on electron transport through single molecules2006

    • Author(s)
      K.Hirose, N.Kobayashi
    • Journal Title

      J. Physics, Conf. Ser. 38

      Pages: 65

  • [Journal Article] 表面・界面そしてナノ構造の理論2006

    • Author(s)
      塚田捷
    • Journal Title

      固体物理 41

      Pages: 67-79

  • [Journal Article] 計算物理(物性編)2006

    • Author(s)
      常行真司
    • Journal Title

      パリティ 21・5

      Pages: 47-52

  • [Journal Article] 計算物理(物性編)2006

    • Author(s)
      常行真司
    • Journal Title

      パリティ 21・7

      Pages: 51-59

  • [Journal Article] 計算物理(物性編)2006

    • Author(s)
      常行真司
    • Journal Title

      パリティ 21・9

      Pages: 58-64

  • [Journal Article] 計算物理(物性編)2006

    • Author(s)
      常行真司
    • Journal Title

      パリティ 21・11

      Pages: 58-65

  • [Journal Article] Adsorbate motions induced by vibrational mode coupling

    • Author(s)
      H.Ueba
    • Journal Title

      Surf. Sci. (accepted for publication)

  • [Journal Article] Theory of inelastic tunneling spectroscopy of a single molecule -Competition between elastic and inelastic current-

    • Author(s)
      H.Ueba, T.Mii, S.G.Tikhodeev
    • Journal Title

      Surf. Sci. (accepted for publication)

  • [Journal Article] Study of Electric Conductance of Atomic or Molecular Wire in terms of the Phase-Shift

    • Author(s)
      Y.Otsuka, N.Shima, K.Makoshi
    • Journal Title

      Surf. Sci. (In Press)

  • [Journal Article] Superconductivity due to Electron Correlation in Thin Lattice

    • Author(s)
      H.Kaneyasu, Y.Hasegawa, K.Makoshi
    • Journal Title

      Physica C (In Press)

  • [Journal Article] Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov States due to Antisymmetric Spin-Orbit-Coupling in the Noncentrosymmetric Superconductor CePt_3Si

    • Author(s)
      H.Tanaka, H.Kaneyasu, Y.Hasegawa
    • Journal Title

      Physica C (In Press)

  • [Journal Article] First-principles molecular dynamics study of Al/Alq_3 interfaces

    • Author(s)
      K.Takeuchi, S.Yanagisawa, Y.Morikawa
    • Journal Title

      Sci. Tech. Adv. Mater. (In Press)

  • [Journal Article] A First-principles Investigation on the Mechanism of Nitrogen Dissolution in the Na Flux Method

    • Author(s)
      M.Kawahara, F.Kawamura, M.Yoshimura, Y.Mori, T.Sasaki, S.Yanagisawa, Y.Morikawa
    • Journal Title

      J. Appl. Phys. (In Press)

  • [Journal Article] First-principles Molecular Dynamics Simulation of Biased Electrode/Solution Interface

    • Author(s)
      O.Sugino, I.Hamada, M.Otani, Y.Morikawa, T.Ikeshoji, Y.Okamoto
    • Journal Title

      Surf. Sci. (In Press)

  • [Book] 表面物性工学ハンドブック 第2版2007

    • Author(s)
      塚田捷
    • Total Pages
      1064
    • Publisher
      丸善株式会社
  • [Book] ナノテクのためのバイオ入門2007

    • Author(s)
      塚田捷, 田上勝規, 高〓
    • Total Pages
      206
    • Publisher
      共立出版株式会社
  • [Book] ナノテクのための工学入門2007

    • Author(s)
      塚田捷
    • Total Pages
      243
    • Publisher
      共立出版株式会社
  • [Book] Roadmap of Scanning Probe Microscopy2006

    • Author(s)
      M.Tsukada, S.Hasegawa
    • Total Pages
      201
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Molecular and Nano Electronics : Analysis, Design and Simulation2006

    • Author(s)
      M.Tsukada, K.Mitsutake, K.Tagami
    • Total Pages
      286
    • Publisher
      Elsevier B.V./Ltd.

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Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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