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2018 年度 実施状況報告書

場の量子論の局所物理量による量子電気伝導現象の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K04982
研究機関京都大学

研究代表者

瀬波 大土  京都大学, 工学研究科, 講師 (40431770)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード量子電気伝導 / スピンアンペールの法則
研究実績の概要

定常電流中の力の釣り合いの理解の研究として、ベンゼンジチオール・グラフェンを対象にローレンツ力密度とテンション密度の釣り合いについての理論的研究を進めた。これまで取り入れられていない電場の効果を取り入れて、よりよい釣り合いが数値計算上で実現できた。独自開発したコードとOpenMXを用いているが、OpenMXの方では擬ポテンシャル法を用いているため、これによるずれが数値的誤差として見えてきているのでこの効果を補正する効果を取り入れて改善を目指す。具体的には、擬ポテンシャルとして処理されている電場の効果をローレンツ力密度とテンション密度の釣り合いの計算にうまく取り込む予定である。
スピン偏極と電流の関係の理解の研究として、ベンゼンジチオール・グラフェン・グラフェンナノリボンを対象に定常電流中のスピン分極・電流分布・原子核の分布等と比較することにより、電流とスピン伝導の関係を研究した。特にスピンの渦度と電流の間の関係についての理論的予言を複数行った。そのうちの最も基本となる関係式はスピンの渦度と電流の間に線形関係が成立するというもので、この関係を先述の3つのモデルに対する数値計算から検証した。結果は全てのモデルの全ての計算においてこの関係式が成立し立証できたと考えている。この関係式はモデル全体における物理量としても成立するし、モデル内のどんな部分領域に対しても成立している。この線形関係の研究を進め、誘電率や電気伝導率のような物性量として確立を進める。またグラフェンナノリボン中に不純物を入れた場合についても研究を行い大きな成果が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究の状況は計画申請書と大差なく進行している。

今後の研究の推進方策

研究計画通りに順調に進められているので、今後も研究計画に基づいて進める。

次年度使用額が生じた理由

学内の委員会のために国際会議の参加をキャンセルすることとなった。
それにより使用予定に大きな変更が生じ、結果として残額が生じた。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Asymmetry of electron chirality between enantiomeric pair molecules and the origin of homochirality in nature2019

    • 著者名/発表者名
      M. Senami and K. Ito
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 99 ページ: 012509, 1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.99.012509

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational analysis method of local electrical conductive property in nano-size materials2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Senami, Makoto Nakanishi, and Akitomo Tachibana
    • 雑誌名

      AIP advances

      巻: 9 ページ: 025106, 1-8

    • DOI

      10.1063/1.5085360

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantum Electrodynamics and Molecules2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Senami
    • 雑誌名

      Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering

      巻: 2019 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-409547-2.11487-8

    • 査読あり
  • [学会発表] Asymmetry of the Electron Chirality between Enantiomeric Pair Molecules and the Origin of Homochirality in Nature2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Senami
    • 学会等名
      Toyama International Symposium on "Physics at the Cosmic Frontier"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 電子の電気双極子モーメントの測定における有効電場と分子内部の電子スピントルク2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 俊貴, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第21回 理論化学討論会
  • [学会発表] アルミニウムナノワイヤの電気伝導における化学結合の理論的研究2018

    • 著者名/発表者名
      松永 隼治, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第21回 理論化学討論会
  • [学会発表] 平面構造の炭素材料におけるスピン渦と電流の比例関係2018

    • 著者名/発表者名
      野曽原 直之, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第21回 理論化学討論会
  • [学会発表] 自然界におけるホモカイラリティの起源に関する鏡像異性体の電子カイラリティの理論的研究2018

    • 著者名/発表者名
      清水 智規, 伊藤 圭人, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第21回 理論化学討論会
  • [学会発表] 平面構造材料におけるスピン渦と電流の関係2018

    • 著者名/発表者名
      野曽原 直之, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
  • [学会発表] アルミニウムナノワイヤの電気伝導における化学結合の理論的研究2018

    • 著者名/発表者名
      松永 隼治, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
  • [学会発表] 量子電磁力学(QED)による二重スリット現象ならびにEPR観測における粒子の位置情報の決定論的予言のためのアルファ振動子理論に基づくコンピューターシミュレーションアルゴリズム2018

    • 著者名/発表者名
      立花 明知, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
  • [学会発表] 鏡像異性体間の電子カイラリティの非対称性と自然界におけるホモカイラリティの起源2018

    • 著者名/発表者名
      清水 智規, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
  • [学会発表] 電気双極子モーメントの測定における有効電場と分子内部の電子スピントルク2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 俊貴, 瀬波 大土
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
  • [学会発表] ホモカイラリティの起源としての鏡像異性体分子における電子のカイラリティの非対称性2018

    • 著者名/発表者名
      瀬波 大土
    • 学会等名
      第二回琉球大学計算科学シンポジウム

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公開日: 2019-12-27  

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