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2007 年度 実績報告書

第一原理アプローチによるナノ構造の電子・原子動的過程と励起状態の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19540411
研究機関東京理科大学

研究代表者

渡辺 一之  東京理科大学, 理学部第一部, 教授 (50221685)

研究分担者 山本 貴博  東京理科大学, 理学部・第一部, 助教 (30408695)
キーワードナノ構造の光吸収 / ナノ架橋構造の交流応答 / ナノ構造からの電界放射 / ナノ構造電子輸送
研究概要

(i)ナノ構造光吸収励起状態:1次元Na原子鎖と1次元C原子鎖の光吸収スペクトルを時間依存密度汎関数(TDDFT)法により調べたところ、Na原子鎖が長くなるとプラズマ励起による吸収が見られたが、C原子鎖では見られなかった。Naの自由電子的性質とCの共有結合性の違いがナノスケール電子励起にも明瞭に現れたといえる。
(ii)ナノ架橋構造の交流応答:原子架橋構造の交流アドミッタンスを線形応答の範囲で調べたところ、原子のオンサイトエネルギーとホッピングエネルギーの大きさに依存して系はキャパシティブにもインダクティブにもなることがわかった。ナノ構造の交流特性が等価回路で理解できることを示唆する重要な知見である。
(iii)電界電子放射下の表面原子の挙動:電界放射(FE)下表面原子が放射電流が原因で真空に蒸発する現象を散乱波導関数法によって理論的にはじめて見出した。FE実験でも観測されてきたこの現象のミクロ機構が明らかとなり理論的に検証されたことは重要である。
(iv)DFT+NEGF法によるナノ架橋構造の電子輸送と原子過程:電流が流れているカーボンナノチューブ(CNT)の吸着原子に働く力の解析を行った結果、吸着原子種、電流の方向、CNTが金属的であるか半導体的であるかによって、その力の方向・大きさが顕著に異なることを見出した。電流による原子移動・蒸発の機構を理解する上で、重要な知見である。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (21件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ab Initio Calculation of Surface Atom Evaporation in Electron Field Emission2007

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

      e-J. Surf. Sci. Nanotech. 5

      ページ: 106-109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum-Chemical Interpretation of Current-Induced Forces on Adatoms in Carbon Nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Girard
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C 111

      ページ: 12482-12482

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Electron and Phonon-derived Thermal Transport in Carbon Nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto
    • 雑誌名

      New J. Phys. 9

      ページ: 245-254

    • 査読あり
  • [学会発表] 分子架橋のアドミッタンスに関するタイトバインディング計算2008

    • 著者名/発表者名
      尾澤佳世
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      東大阪市・近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
  • [学会発表] Defect-induced spin-polarized electric current in carbon nanotubes2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Girard
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      東大阪市・近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
  • [学会発表] カーボンナノチューブの光誘起電気伝導計算2008

    • 著者名/発表者名
      早川健
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      東大阪市・近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
  • [学会発表] 第一原理計算による電界電子放射下の表面原子蒸発(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      洗平昌晃
    • 学会等名
      第5回真空ナノエレクトロニクスシンポジュウム
    • 発表場所
      東京、筑波大学東京キャンパス(大塚)
    • 年月日
      2008-03-03
  • [学会発表] ナノカーボン物質における非平衡現象:熱輸送、電界応答、光吸収(招待講演)2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺一之
    • 学会等名
      名古屋大学大学院工学研究科(豊田理化学研究所共催)第309回物性談話会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2007-12-19
  • [学会発表] Polaron Effects on Transient Current Behavior of Atomic Contacts2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto
    • 学会等名
      15th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
    • 発表場所
      熱川
    • 年月日
      2007-12-06
  • [学会発表] Transient Inelastic Transport Behavior of Atomic Contacts: Tight-Binding Calculation Based on the von Neumann Equation2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 学会等名
      9th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, lnterfaces and Nanostructures
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2007-11-11
  • [学会発表] Forces Induced by the Current On Adatoms on Metallic and semiconducting Carbon Nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Girard
    • 学会等名
      9th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2007-11-11
  • [学会発表] Control of Magnetic Properties of Graphen Nano Ribbons by Electric/Magnetic Field2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hayakawa
    • 学会等名
      10th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2007-10-29
  • [学会発表] Numerical Simulation of the Electronic Transport in Graphene Nano-Ribbon Devices2007

    • 著者名/発表者名
      S. Souma
    • 学会等名
      12th International Workshop on Computational Electronics
    • 発表場所
      USA, Amherst, University of Massachusetts
    • 年月日
      2007-10-08
  • [学会発表] グラフェンナノリボン素子のトランジスタ特性に関する理論的研究2007

    • 著者名/発表者名
      相馬聡文
    • 学会等名
      日本物理学会 第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
  • [学会発表] Forces on adatoms adsorbed on conductive carbon nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Girard
    • 学会等名
      日本物理学会 第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
  • [学会発表] Current-induced forces on adatoms on metallic and semiconducting carb on nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Girard
    • 学会等名
      The 4th Conference of the Asian Consortium on Computational Materials Science
    • 発表場所
      KIST, Seoul, Korea
    • 年月日
      2007-09-14
  • [学会発表] Von Neumann equation study on time-dependent inelastic transport in nanoscale devices2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yamada
    • 学会等名
      The 4th Conference of the Asian Consortium on Computational Materials Science
    • 発表場所
      KIST, Seoul, Korea
    • 年月日
      2007-09-14
  • [学会発表] Electronic transport in graphitic nanostructures with structural defectsunder bias and gate voltages2007

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe
    • 学会等名
      The 4th Conference of the Asian Consortium on Computational Materials Science
    • 発表場所
      KIST, Seoul, Korea
    • 年月日
      2007-09-13
  • [学会発表] First-principles study on surface atom evaporation under electron field emission2007

    • 著者名/発表者名
      M. Araidai
    • 学会等名
      ISSP International Workshop and Symposium on Foundations and Applications of the Density Functional Theory
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2007-08-01
  • [学会発表] Current-Induced Forces on Adatoms on Metallic and Semiconducting Carbon Nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Girard
    • 学会等名
      第33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学病院キャンパス
    • 年月日
      2007-07-11
  • [学会発表] Interpretation of the current-induced forces applied on atoms adsorbed on conducting carbon nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Girard
    • 学会等名
      IVC-17/ICSS-13 and ICN+T2007 congress
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2007-07-02
  • [学会発表] Liouville-von Neumann equation approach to time-dependent electronic transport in molecular bridges2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto
    • 学会等名
      IVC-17/ICSS-13 and ICN+T2007 congress
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2007-07-02
  • [学会発表] Origin of the current-induced forces exerted on adatoms adsorbed on carbon nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Girard
    • 学会等名
      International Symposium on "Frontiers in Computational Science of Nanoscale Transport"
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館
    • 年月日
      2007-06-07
  • [学会発表] International Symposium on "Frontiers in Computational Science of Nanoscale Transport"2007

    • 著者名/発表者名
      M. Araidai
    • 学会等名
      International Symposium on "Frontiers in Computational Science of Nanoscale Transport"
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館
    • 年月日
      2007-06-07
  • [備考]

    • URL

      http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/~watlab/

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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