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個々の原子からなる原子細線、原子尺度点接触の電気伝導についての研究を行い、電気伝導特性の物質依存性を解析してきた。実験的にはコンダクタンスの量子化が見られやすい物質、見られにくい物質、また、極端に大きな磁気抵抗を示す物質等の存在が知られている。これらの物質の多様性に対する理論的なメカニズムの解明を行うため、独自の第一原理計算法を開発し、この原子細線のコンダクタンス、特に個々の伝導チャネルの解析を行った。
価電子が一つのNa原子では、伝導チャネルは完全に開いた一つのみで、細線の構造にもあまり依存せず、コンダクタンスの量子化が明瞭に現れることが示された。一方、Al細線は不完全に開いた三つの伝導チャネルがあり、これらの透過率は細線の構造によって顕著に変化することが明らかになった。Alの点接触の特徴的な性質として、その接触部を伸ばすことによりコンダクタンスが増加することがあげられるが、これはその伝導チャネルの構造依存性に起因していることが解明された。また、Auや磁性体の原子尺度点接触の電気伝導について、簡略化されたモデルに対して解析を行った。その結果、Auは有限バイアスをかけることによってd軌道のチャネルが開くこと、磁性体については、磁壁を通る伝導チャネルの数がスピンに依存し、点接触の幅の減少に対して磁気抵抗が振動しながら増加することなどが明らかにされた。
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