第一原理計算および朝永-ラッティンジャー理論に基づくDNAの電子状態と超伝導

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究ではDNAにおいて観測されている超伝導現象を説明し、更に複雑な様々な生体分子における新規物性の議論の基盤を作ることを目標に研究を行ってきた。結果的にはDNAの電子状態計算に難航し、5種類以上の配列、金属ハイブリッド系を計算したが超伝導が期待できる配列を2年間で見つけることはできなかった。しかし、その過程でDNAの水素結合とMnを置き換えたMn-DNAで観測されたキュリーワイス則を説明する計算結果を得て、招待講演含む国際会議と国内学会での発表を行い現在論文にまとめている最中である。また、超伝導が期待される配列、その他の新規な電子状態を示す配列を見つけるために放射線照射によるDNAの分子構造・物性変化の研究も現在進めている。また、複雑な様々な生体分子における物質設計理論につながる成果として昨年度から共同研究を行っているニュージーランドMacDiarmid InstituteのJeffery Tallon氏らの作成したWO3(4,4’-bipyridyl)0.5についてフッ素原子によるドーピングを行った場合を想定した第一原理計算を行い、金属化、高温超伝導の可能性を提案した成果を日本物理学会誌の原著論文として出版した。また、同様のモチベーションでMgO-LiF-Feを用いた新規磁気トンネル接合素子の磁気メモリーの記録保持特性向上の起源を解明し、応用物理学会、国際会議(招待講演)で発表を行った。