原子細線の電気伝導の理論

原子线的导电理论

• 批准号: 11740177
• 负责人: 小林 伸彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740177/
• 关键词: 原子細線; 電気伝導; 第一原理計算

原子細線、原子尺度点接触の電気伝導について研究を行い、電気伝導特性の理論解析を行った。そこで独自の理論的方法論である新しい第一原理電子状態計算法を提案し、原子細線のコンダクタンス、特に個々の伝導チャネルの解析を行った。特に、Na、Al、Pbなどの原子細線の伝導の解析を行い、その細線の伝導チャネルを明らかにし、伝導特性の物質依存性、構造依存性、バイアス依存性について解明した。Na原子細線では、伝導チャネルはs軌道による完全に開いた一つのみで、伝導特性は細線の構造にもあまり依存せず、コンダクタンスの量子化が明瞭に現れることが示された。一方、Al細線は不完全に開いた三つの伝導チャネルがあり、これらの透過率は細線の構造によって顕著に変化することが明らかになった。Alの点接触の特徴的な性質として、その接触部を伸ばすことによりコンダクタンスが増加することがあげられるが、これはその伝導チャネルの構造依存性に起因していることが解明された。また、Alの電流電圧特性を解析し、電圧の増加に伴いコンダクタンスの減少が見られたが、これは不完全に開いた二つ伝導チャネルに起因することが明らかにされた。この他に、従来の第一原理電子状態計算法によるAuの原子細線の構造安定性の解析やモデルポテンシャルによる磁性体のコンタクトの磁気抵抗の解析も行った。

The study of the <s:1> conductance of electric charge of atomic fine wires and atomic-scale point contact に に った て て を line った and the theoretical analysis of the characteristics of electric charge 伝 conductance <s:1> を line った. そ こ で の alone theory methodology で あ る new し い を proposal し calculation method of the first principle of the electronic state, atomic thread の コ ン ダ ク タ ン ス, に a 々 の 伝 guide チ ャ ネ ル の parsing line を っ た. に, Na, Al, Pb, な ど の atomic thread の 伝 guide line analytical を の い, そ の thread の 伝 guide チ ャ ネ ル を Ming ら か に し, 伝 guide features の substance dependence, dependence, バ イ ア ス dependency に つ い て interpret し た. Na atom thread で は, 伝 チ ャ ネ ル は s に よ る に completely open い た a つ の み で, 伝 guide features は thread の tectonic に も あ ま り dependent せ ず, コ ン ダ ク タ ン ス の quantization が clear に now れ る こ と が shown さ れ た. Side, Al thread は incomplete に い た three つ の 伝 guide チ ャ ネ ル が あ り, こ れ ら の transmittance は thread の tectonic に よ っ て 顕 the に variations change す る こ と が Ming ら か に な っ た. Al の point contact の な properties of 徴 と し て, そ の contact part を stretch ば す こ と に よ り コ ン ダ ク タ ン ス が raised plus す る こ と が あ げ ら れ る が, こ れ は そ の 伝 guide チ ャ ネ ル の structure cause dependence に し て い る こ と が interpret さ れ た. ま た, Al の current electricity 圧 characteristic analytical し を, electricity 圧 の raised plus に with い コ ン ダ ク タ ン ス の reduce が see ら れ た が, こ れ は incomplete に open い た two つ 伝 guide チ ャ ネ ル に cause す る こ と が Ming ら か に さ れ た. こ の he に, 従 の に calculation method of the first principle of the electronic state よ る Au の atomic thread の tectonic stability analytical や の モ デ ル ポ テ ン シ ャ ル に よ る magnetic body の コ ン タ ク ト の magnetic 気 resistance line analytical も の っ た.

项目成果

N.Kobayashi et al.: "First-principles study of electron transport through monatomic Al and Na wires"Physical Review B. 62. 8430-8437 (2000)

N.Kobayashi 等人：“单原子 Al 和 Na 线电子传输的第一原理研究”Physical Review B. 62. 8430-8437 (2000)

N.Kobayashi et al.: "Transmission channels through Na and Al atom wire"Surface Science. 433-435. 854-857 (1999)

N.Kobayashi 等人：“通过 Na 和 Al 原子线的传输通道”表面科学。

M.Brandbyge et al.: "Conduction channels at finite bias in single-atom gold contacts"Physical Review B. 60. 17064-17070 (1999)

M.Brandbyge 等人：“单原子金触点中有限偏置的传导通道”物理评论 B.60.17064-17070 (1999)

N.Kobayashi et al.: "First-principles calculation of electron transport through atomic wires on parallel computer"RIKEN Review. 25. 31-33 (1999)

N.Kobayashi 等人：“并行计算机上原子线电子传输的第一原理计算”RIKEN Review。

M.Tsukada et al.: "Physics of Artificial Nano-Structures on Surfaces"Progress in Surface Science. 64. 139-155 (2000)

M.Tsukada 等人：“表面人工纳米结构物理学”表面科学进展。