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分子-固体、分子-ナノ粒子界面での電子励起と超高速電子ダイナミクス

分子-固体和分子-纳米颗粒界面的电子激发和超快电子动力学

基本信息

批准号：
16750004
负责人：
中村恒夫
金额：
$ 2.5万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

非平衡グリーン関数法に基づいた、固体表面での光化学反応の理論構築を行い、あわせて第一原理計算スキームを確立した。従来の(光)電子移動反応論がマーカス理論に基づいた運動論であるのに対し、今回提唱された理論は純然たる量子多体理論に基づいており、金属表面での電子移動に顕著であるコヒーレントな場合にたいしても有効な運動論に対する。また、反応速度定数の光波長依存性を明示的に求める表現式を導き、光励起電子のトンネリングダイナミクスとの関係を明らかにした。とくに強調すべき点として、界面系が持つ半無限性を恣意的な系の分割を必要とせずに取り込むことができるため、金属表面、ナノ粒子への適用が可能であることが挙げられる。加えて、密度汎関数法の第一原理計算プログラムパッケージにこれを組み込み実装化した。計算応用として、Ag(111)表面でのNOの光脱離反応に適用し微視的メカニズムの解明を試みた。具体的にはKiddらのグループにより観測された光脱離反応確率を計算し、光学活性種が二量体であり、anti-bondingπ*軌道が唯一の共鳴準位として存在すること、反応確率の振動数依存性が単純に銀の吸光度で決定されるのではなく、電子移動中での電子散乱によるキャリア生成や多次元トンネリングなどの競合過程も重要なファクターであることなどを明示した。また、単一共鳴準位であるにもかかわらずその準位の空間的性質から脱離チャンネルは複数のものと結合している可能性を示唆しており、電子移動後のエネルギー変換過程の存在を指摘した。

The theory of photochemical reaction on solid surface was established by the non-equilibrium method. The theory of electron movement in the past is based on the theory of motion, and the theory of pure quantum many-body theory is based on the theory of electron movement on the surface of metal. The relationship between the expression and the optical wavelength dependence of the inverse velocity constant is clearly defined. The interface system is semi-infinite, arbitrary, and necessary for the division of the system, metal surfaces, and particles. First Principle Calculation of Density Function Method The calculation of NO photodissociation reflection on Ag(111) surface is applicable to Weishi app. Specific parameters include: calculation of optical dissociation accuracy, determination of optical active species, existence of unique resonance level, anti-bondingπ* orbital, vibration number dependence of optical dissociation accuracy, determination of absorbance of pure silver, etc. The electronic scattering in the movement of electrons generates multiple elements, and the process of competition is important. The space properties of the single resonance level, the separation of the single resonance level and the combination of the single resonance level show the possibility of the electron movement and the existence of the electron transformation process