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2014 年度 実施状況報告書

単一分子接合のスイッチング機構および熱起電力発生・熱生成と散逸の理論

研究課題

研究課題/領域番号 25390007
研究機関富山大学

研究代表者

上羽 弘  富山大学, その他の研究科, 名誉教授 (70019214)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード走査トンネル顕微鏡 / 振動励起 / 表面反応 / 単一分子 / トンネル効果 / 反応速度
研究実績の概要

当初の研究計画に基づいて金属表面に吸着した単一分子の運動や反応およびコンダクタンスの変化を制御するスイッチング効果などについての研究を行った。
具体的には
1)重水素置換されたアセチレン分子の回転を制御した分子スイッチング機構を明らかにした。
2)ジメチルサルファ分子のかい離反応のトンネル電圧依存性、特に低電圧での2電子過程と高電圧でのコンビナーションバンド励起による1電子過程への乗り移りの実験を説明した。
3)水酸基分子の吸着配向変化によるスイッチング現象を振動励起支援トンネル効果野理論で説明した。
4)単一分子反応のトンネル電圧依存性(アクションスペクトル)の一般理論を構築した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

金属表面に吸着した単一分子の運動や反応およびコンダクタンスの変化を制御するスイッチング効果に関するいくつかの先駆的な実験を説明する理論を構築し、それらの素過程を
明らかにした。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画が順当に成果を上げているので、今後も継続して行う。また電極で挟まれた単一分子を経由する熱移動と散逸の問題にも取り組む予定である。

次年度使用額が生じた理由

スペインのサンセバスチアンにある国際理論物理研究所とスエーデンのカルマー大学に出張して共同研究を行う予定であったが、私の健康上の理由および相手方の都合で実現しなかった。

次年度使用額の使用計画

スペインのサンセバスチアンにある国際理論物理研究所とスエーデンのカルマー大学に出張もしくは当該研究者を招へいする。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件)

  • [雑誌論文] Isotope effect in acetylene C2H2 and C2D2 rotations on Cu(001)2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Shchadilova, S. G. Tikhodeev, M. Paulsson, and Hiromu Ueba
    • 雑誌名

      Physcal Review B

      巻: 85 ページ: 165418-11

    • DOI

      1103/PRB.89.165418

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theory of vibrationally assisted tunneling for hydroxyl monomer flipping on Cu(110)2014

    • 著者名/発表者名
      A. Gustafsson, H. Ueba, and M. Paulsson
    • 雑誌名

      Physcal Review B

      巻: 90 ページ: 165413-4

    • DOI

      1103/PRB.90.165413

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dissociation pathways of a single dimethyl disulfide on Cu(111): Reaction induced by2014

    • 著者名/発表者名
      K. Motobayashi, Y. Kim, R. Arafune, H. Ueba and K. Kawai
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 140 ページ: 194705-7

    • DOI

      org/10.1063/1.4875537

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theory of action spectroscopy for single-molecule reactions induced by vibrational2014

    • 著者名/発表者名
      T. Frederiksen, M. Paulsson, and H. Ueba
    • 雑誌名

      Physcal Review B

      巻: 89 ページ: 035427-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.89.035427

    • 査読あり / 謝辞記載あり

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公開日: 2016-05-27  

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