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分子集合体における量子干渉現象の予測と制御

研究課題

研究課題/領域番号 17K14440
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関九州大学

研究代表者

辻 雄太  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (80727074)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード量子干渉 / 分子デバイス / 分子エレクトロニクス / 分子伝導 / コンダクタンス / グリーン関数 / 芳香族性 / 分子ワイヤー / 交互炭化水素 / 単分子接合 / 電子輸送
研究成果の概要

本研究課題は分子集合体における量子干渉現象の予測と制御を目的として、2017年度から2019年度にかけて実施された。本研究の研究成果は約20報の原著論文として発表された。その中でも特に顕著なものとして、以下のものがあげられる。(1)量子干渉現象のグラフ理論的解釈の確立、(2)ジラジカル性と量子干渉現象の相関を利用した分子設計、(3)非交互炭化水素分子における量子干渉現象の予測法の確立、(4)(1)~(3)の理論を用いたπスタック分子集合体系における量子干渉現象の予測と制御

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果の学術的意義: 本研究課題では非常に重要な量子現象である量子干渉現象をさまざまな理論化学的ツールを用いて解析し、それをさらに複雑な系へと応用していく際に重要となる基礎概念を確立することに成功した。この成果はさまざまな量子技術への展開において重要であり、非常に大きな学術的意義を持つだろう。
研究成果の社会的意義: 量子干渉現象にはさまざまな応用が考えられる。例えば、高機能分子デバイスや太陽電池などである。これらのデバイスの性能向上のための重要な基礎研究として本研究は位置づけられ、非常に大きな社会的意義を有している。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (60件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (14件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 9件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Zaragoza/Donostia International Physics Center(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Xiamen University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Vrije Universiteit Brussel(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] The Hebrew University(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Cornell University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Cornell University/MIT-IBM A.I. Lab(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Strathclyde(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Vrije Universiteit Brussel(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Carleton University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Vrije Universiteit Brussel(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Carleton University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Xiamen University(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Hebrew University(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Cornell University/Columbia University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Understanding Single-Molecule Parallel Circuits on the Basis of Frontier Orbital Theory2020

    • 著者名/発表者名
      Okazawa Kazuki、Tsuji Yuta、Yoshizawa Kazunari
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 124 号: 5 ページ: 3322-3331

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b08595

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Study on the Electronic Structure of Heavy Alkali-Metal Suboxides2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yuta、Hori Mikiya、Yoshizawa Kazunari
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 59 号: 2 ページ: 1340-1354

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b03046

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lithium-Richest Phase of Lithium Tetrelides Li17Tt4 (Tt = Si, Ge, Sn, and Pb) as an Electride2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yuta、Hashimoto Wataru、Yoshizawa Kazunari
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 92 号: 7 ページ: 1154-1169

    • DOI

      10.1246/bcsj.20190040

    • NAID

      130007679364

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of long-range interactions on quantum interference in molecular conduction. A tight-binding (Hueckel) approach2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yuta、Estrada Ernesto
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 150 号: 20 ページ: 204123-204123

    • DOI

      10.1063/1.5097330

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Methane Activation at the Metal-Support Interface of Ni4-CeO2(111) Catalyst: A Theoretical Study2019

    • 著者名/発表者名
      Singha Rajib Kumar、Tsuji Yuta、Mahyuddin Muhammad Haris、Yoshizawa Kazunari
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 15 ページ: 9788-9798

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b11973

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross Conjugation in Polyenes and Related Hydrocarbons: What Can Be Learned from Valence Bond Theory about Single-Molecule Conductance?2019

    • 著者名/発表者名
      Gu Junjing、Wu Wei、Stuyver Thijs、Danovich David、Hoffmann Roald、Tsuji Yuta、Shaik Sason
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 14 ページ: 6030-6047

    • DOI

      10.1021/jacs.9b01420

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Adhesion of Epoxy Resin with Hexagonal Boron Nitride and Graphite2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yuta、Kitamura Yasuhiro、Someya Masao、Takano Toshihiko、Yaginuma Michio、Nakanishi Kohei、Yoshizawa Kazunari
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 3 ページ: 4491-4504

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b00129

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 芳香族単分子並列回路の電気伝導度とフロンティア軌道の関係2019

    • 著者名/発表者名
      OKAZAWA Kazuki、TSUJI Yuta、YOSHIZAWA Kazunari
    • 雑誌名

      Journal of Computer Chemistry, Japan

      巻: 18 号: 5 ページ: 227-229

    • DOI

      10.2477/jccj.2019-0038

    • NAID

      130007808009

    • ISSN
      1347-1767, 1347-3824
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantum Interference, Graphs, Walks, and Polynomials2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yuta、Estrada Ernesto、Movassagh Ramis、Hoffmann Roald
    • 雑誌名

      Chemical Reviews

      巻: 118 号: 10 ページ: 4887-4911

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.7b00733

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of electron-phonon coupling on quantum interference in polyenes2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yuta、Yoshizawa Kazunari
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 149 号: 13 ページ: 134115-134115

    • DOI

      10.1063/1.5048955

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diradical Character as a Guiding Principle for the Insightful Design of Molecular Nanowires with an Increasing Conductance with Length2018

    • 著者名/発表者名
      Stuyver Thijs、Zeng Tao、Tsuji Yuta、Geerlings Paul、De Proft Frank
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 18 号: 11 ページ: 7298-7304

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.8b03503

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Captodative Substitution: A Strategy for Enhancing the Conductivity of Molecular Electronic Devices2017

    • 著者名/発表者名
      Stuyver Thijs、Zeng Tao、Tsuji Yuta、Fias Stijn、Geerlings Paul、De Proft Frank
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 号: 6 ページ: 3194-3200

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b10877

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Valence Bond Theory Reveals Hidden Delocalized Diradical Character of Polyenes2017

    • 著者名/発表者名
      Gu Junjing、Wu Wei、Danovich David、Hoffmann Roald、Tsuji Yuta、Shaik Sason
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 号: 27 ページ: 9302-9316

    • DOI

      10.1021/jacs.7b04410

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Influence of Linkers on Quantum Interference: A Linker Theorem2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yuta、Stuyver Thijs、Gunasekaran Suman、Venkataraman Latha
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 27 ページ: 14451-14462

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b03493

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Frontier Orbital Perspective for Quantum Interference in Alternant and Nonalternant Hydrocarbons2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Yuta、Yoshizawa Kazunari
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 17 ページ: 9621-9626

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b02274

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] How to discover new electrides2020

    • 著者名/発表者名
      辻 雄太、橋本航、堀幹矢、吉澤一成
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 重アルカリ金属亜酸化物の電子状態に関する理論的研究2020

    • 著者名/発表者名
      堀幹矢、辻雄太、吉澤一成
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2成分合金表面によるメタン活性化の触媒インフォマティクス2020

    • 著者名/発表者名
      吉田 将隆、斎藤 雅史、 蒲池高志 、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      ESICB触媒・電子論合同検討会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Informatics study on Methane Activation on binary alloy2020

    • 著者名/発表者名
      吉田 将隆、斎藤 雅史、 蒲池高志 、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] β-プラチナ酸化物表面上でのメタン活性化に関する理論的研究2020

    • 著者名/発表者名
      栗野 啓太、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] π共役系の導電経路と伝導度の関係に関する理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      岡澤 一樹、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      第22回 理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 単一分子スケールにおける電気伝導と導電経路の関係性2019

    • 著者名/発表者名
      岡澤 一樹、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      九重分子科学セミナー2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金とエポキシ樹脂の界面における接着相互作用の理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      馬場太基、村田裕幸、辻雄太、鶴見直明、眞砂紀之、吉澤一成
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フロンティア軌道論に基づいたπ共役系の伝導度と導電経路の関係性の解明2019

    • 著者名/発表者名
      岡澤 一樹、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 単分子並列回路におけるフロンティア軌道と伝導度の関係2019

    • 著者名/発表者名
      岡澤 一樹、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2019 秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] フロンティア軌道論に基づく単分子並列回路の電気伝導の理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      岡澤 一樹、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      第42回ケモインフォマティクス討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リチウムテトレライドの電子状態に関する理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      辻雄太、橋本航、吉澤一成
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リチウムテトレライドの電子状態2019

    • 著者名/発表者名
      辻雄太、橋本航、吉澤一成
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2019 秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ルビジウム亜酸化物の電子状態に関する理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      堀幹矢、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      第22回 理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ルビジウム亜酸化物の理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      堀幹矢、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 5d 遷移金属表面による触媒的窒素固定の理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 将隆、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      第22回 理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属表面における触媒的窒素固定の反応機構解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 将隆、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2成分合金表面によるメタン活性化制御の触媒インフォマティク ス2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 将隆、斎藤 雅史、 蒲池高志 、辻 雄太、吉澤 一成
    • 学会等名
      第42回ケモインフォマティクス討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リチウムテトレライドの電子状態2019

    • 著者名/発表者名
      辻 雄太、橋本航、吉澤一成
    • 学会等名
      統合物質機構 第5回国内シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規エレクトライド物質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      辻 雄太、橋本航、吉澤一成
    • 学会等名
      第13回 物性科学領域横断研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mathematical Approach for Molecular Conduction2019

    • 著者名/発表者名
      辻 雄太、吉澤一成
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adsorption and Activation of Methane on the (110) Surface of IrO22019

    • 著者名/発表者名
      辻 雄太、吉澤一成
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規エレクトライド物質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      辻 雄太
    • 学会等名
      2019年度DV-Xα研究協会特別講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of Electron-Phonon Coupling on Quantum Interference in Polyenes2018

    • 著者名/発表者名
      辻雄太
    • 学会等名
      IRCCS The 2nd International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Activation of Methane on the Surface of Rutile-Type Metal Dioxides"2018

    • 著者名/発表者名
      辻雄太
    • 学会等名
      A Satellite Symposium to celebrate Prof. Kenichi Fukui's 100th birthday
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frontier Orbital Perspective for Quantum Interference in Alternant and Nonalternant Hydrocarbons2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tsuji, Kazunari Yoshizawa
    • 学会等名
      IRCCS-JST CREST Joint Symposium “Chemical sciences facing difficult challenges”
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum Interference in Molecular Conductance through Alternant and Non-Alternant Hydrocarbons2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tsuji, Kazunari Yoshizawa
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Frontier Orbital Perspective for Electron Transport in Alternant and Nonalternant Hydrocarbons2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tsuji, Kazunari Yoshizawa
    • 学会等名
      ICPAC2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ir錯体の電子物性に関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      辻雄太、Roald Hoffmann、Joel Miller
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2017春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Ir(CO)3Clの伝導性に関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      辻雄太、Roald Hoffmann、Joel Miller
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] らせん状ポリエンの構造と物性に関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      辻雄太、Roald Hoffmann
    • 学会等名
      日本コンピュータ化学会2017秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-21  

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