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2007 年度 実績報告書

ナノリンク分子の理論

研究課題

研究課題/領域番号 17069013
研究機関早稲田大学

研究代表者

塚田 捷  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90011650)

研究分担者 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)
キーワード分子架橋 / 第一原理計算 / 量子輸送 / 分子吸着系
研究概要

塚田は、ポリアセン架橋系などの電子と分子振動の相互作用を解析し、擬ポーラロン状態による電流電圧曲線を理論的に導いた。また、非弾性損失スペクトル関数により弾性トンネル過程と非弾性トンネル過程の移り変わりを考察し、ポーラロン障壁効果を検討した。小林は局在基底グリーン関数法を用い、分子架橋系の電流電圧特性の非線形性や負性微分抵抗を解析し、金属電極に接合した半導体ナノチューブの伝導度を評価した。赤木は、密度汎関数法により不飽和炭化水素類のSi(001)表面での吸着プロセスを調べ、異なる吸着構造が現れる機構を明らかにした。また、アルキル基吸着系における電場効果を調べ、I/V特性の非対称性を説明した。上羽は、単一分子非弾性トンネル分光における電流電圧特性2次微分のピークまたはデイップは、弾性および非弾性成分の競合により決まることを明らかにした。さらにトンネル電子に誘起される吸着分子の反応において、振動モード間結合の果たす役割を議論した。馬越は、位相のずれを用いた弾性電流の表式から、電気伝導度の最大値が量子化コンダクタンスの整数倍になることをしめした。森川は、分子スイッチの機構と関連して、表面での電場が吸着有機分子の構造と電子状態に及ぼす影響を調べた。またIDISモデルの適用限界について検討し、ベンゼンチオレートのPt(111)表面上での吸着構造と電子状態について研究した。相澤は、(金属)-(無機分子)-(有機分子)接合を第一原理計算によって検討し、NO分子がPt(111)表面のfcc-ホローサイトに結合する場合が安定であることを明らかにした。常行は、トランスコリレイティッド法により、絶縁体のバンドギャップがハートリー・フォック法や密度汎関数法に比べて改善されることを示した。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Theoretical Simulations of Non-Contact Atomic Force Microscopy of 5-(4-methvlthiophenyl)-10, 15, 20-tris (3,5-di-t-butylphenyl) porphyrin Molecule on Graphene Sheet2008

    • 著者名/発表者名
      Masanori Harada and Masaru Tsukada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of molecular orbitals near the Fermi level in the excitation of vibrational modes of a single molecule at the STM junction2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ohara, Y. Kim, S. Yanagisawa, Y. Morikawa, and M. Kawai
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett 100

      ページ: 136104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electric field effect on the adsorption state of methylthiolate on Au (111)2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nagoya, I. Hamada, and Y. Morikawa
    • 雑誌名

      e-J. Surf. Sci. and Nanotechnology 6

      ページ: 99-102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heating of adsorbates by vibrational mode coupling2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ueba and B.N.J. Persson
    • 雑誌名

      Physical Review B77

      ページ: 035413

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulated non-contact AFM images of an alcohol molecule in an alkanethiol self-assmbled monolayer2007

    • 著者名/発表者名
      K. Tagami and M. Tsukada
    • 雑誌名

      Nanotechnology 18

      ページ: 084005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Simulations of Scanning Probe Microscopy for Organic and Inorganic Materials2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsukada, K. Tagami, Q. Gao and N. Watanabe
    • 雑誌名

      Current Nanoscience 3

      ページ: 57-62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy Dissipation Mechanism of Non-Contact Atomic Force Microscopy for Movable Objects2007

    • 著者名/発表者名
      M. Harada, M. Tsukada and N. Sasaki
    • 雑誌名

      e-J. Surf. Sci. and Nanotechnol (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of the energy dissipation image in noncontact atomic force microscopy of adsorbed methyl on Si (100) surface2007

    • 著者名/発表者名
      A. Masago, S. Watanabe, K. Tagami and M. Tsukada
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser

      ページ: 785-789

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 走査プローブ顕微鏡における理論シミュレーションの方法2007

    • 著者名/発表者名
      塚田捷
    • 雑誌名

      固体物理特集号 42

      ページ: 835-846

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clear relation of quantized conductance and structure of gold atom wires2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsukada
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Japn 76

      ページ: 123601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Length dependence of effect of electrode contact on transport properties of semiconducting carbon nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Kobayashi, Taisuke Ozaki and Kenji Hirose
    • 雑誌名

      Surface Science 601

      ページ: 4131-4133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of atomic-scale contacts on transport properties through single molecules-ab initio study2007

    • 著者名/発表者名
      Kenji Hirose and Nobuhiko Kobayashi
    • 雑誌名

      Surface Science 601

      ページ: 4113-4116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio RTM/NEGF study on electron transport through single molecules2007

    • 著者名/発表者名
      Kenji Hirose and Nobuhiko Kobayashi
    • 雑誌名

      Physica E 40

      ページ: 237-240

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origon of strange vibrational spectra of NO on Pt(111) surface2007

    • 著者名/発表者名
      H. Aizawa, Y. Morikawa, S. Tsuneyuki, K. Fukutani, T. Ohno
    • 雑誌名

      e-J. Surf. Sci. Nanotech. 5

      ページ: 122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles molecular dynamics study of Al/Alq3 interfaces2007

    • 著者名/発表者名
      K. Takeuchi, S. Yanagisawa, and Y. Morikawa
    • 雑誌名

      Sci. Tech. Adv. Mate 8

      ページ: 191-195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Electronic Properties Induced at the Molecule-Metal Interface2007

    • 著者名/発表者名
      S. Masuda, Y. Koide, M. Aoki, and Y. Morikawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C 111

      ページ: 11747-11750

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption state of methylthiolate on the Au (111) surface2007

    • 著者名/発表者名
      A. Nagoya and Y. Norikawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Condensed Matter 19

      ページ: 365245

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase-shift analysis of electric conductance through nanostructure bridges2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Otsuka, N. Shima and K. Makoshi
    • 雑誌名

      Surf. Sci 601

      ページ: 4063-4065

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of superconducting transition near surface of bulk system2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kaneyasu, Y. Hasegawa, T. Nobukuni and K. Makoshi
    • 雑誌名

      Physica C 460

      ページ: 1381-1383

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorbate motions induced by vibrational mode coupling2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ueba
    • 雑誌名

      Surface Science 601

      ページ: 5212-5219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theory of inelastic tunneling spectroscopy of a single molecule-Competition between elastic and inelastic current2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ueba, T. Mii, S.G. Tikhodeev
    • 雑誌名

      Surface Science 601

      ページ: 5220-5225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat transfer at surfaces exposed to short-pulsed laser2007

    • 著者名/発表者名
      B.N.J Persson and H. Ueba
    • 雑誌名

      Physical Review B76

      ページ: 125401

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibrational heating of moecules adsorbed on insulating surfaces using localized photon tunneling2007

    • 著者名/発表者名
      B.N.J. Persson, T. Kato, H. Ueba, A.I. Volokitin
    • 雑誌名

      Physical Review B75

      ページ: 193404

    • 査読あり
  • [学会発表] Theoretical Simulation of Scanning Probe Microscopy and Molecular Bridges2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsukada
    • 学会等名
      ACSIN-9
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-11-13
  • [学会発表] AFM探針によるアポフェリチンの圧縮過程の分子動力学研究2007

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Tagami, Masaru Tsukada
    • 学会等名
      第27回表面科学講演大会
    • 発表場所
      Tokyo,Japan
    • 年月日
      2007-11-01
  • [学会発表] Action spectroscopy of single molecule motions2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ueba
    • 学会等名
      AVS (American Vacuum Society) 54th International Symposium
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2007-10-15
  • [学会発表] 探針試料間の相互作用理論:総括2007

    • 著者名/発表者名
      塚田捷
    • 学会等名
      日本物理学会シンポジューム 探針型プローブ-表面間相互作用の薪展開
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] Theoretical Simulation of AFM images and nano-mechanical properties of protein molecules2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsukada
    • 学会等名
      10th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      2007-09-16
  • [学会発表] Theoretical Approaches for Nano-Science-from Scanning Probe Microscopy Molecular Electronics2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsukada
    • 学会等名
      IFCAM
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2007-09-10
  • [学会発表] Polaron vs Coherent Mechanism of the Carrier Transport through Molecular Layers Sandwiched by Electrodes2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsukada, K. Mitsutake, K. Tagami, N. Kobayashi, K. Hirose, R. Tamura
    • 学会等名
      ICN+T 2007
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2007-07-01
  • [学会発表] Coherent and non-Coherent Features of Electron Transport through Nano-Structures2007

    • 著者名/発表者名
      M. Tsukada, K. Mitsutake, K. Tagami, N. Kobayashi, K. Hirose, R. Tamura
    • 学会等名
      FCSNT2007
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-06-07

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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