化学反応活性化型分子デバイスの設計を目的とした第一原理計算プログラムの開発

化学反応活性化型の分子デバイス設計を目的とした第一原理計算プログラムの開発においては、分子デバイス(非平衡開放系)の電子状態計算を行うためのプログラムが必要であるため、本研究課題にて第一原理計算プログラム・ガウシアンに非平衡グリーン関数法プログラムを組み込むことで本研究の目的を達成した。1.昨年度において導入したガウシアンベースのグリーン関数法をもとに、印加電圧の影響を計算できる非平衡グリーン関数法を導入し、プログラムの整備を行った。本研究課題で提案したSubmatrix Inversion法を取り入れたプログラムとなっており、全電子計算が必要とされるような場合の電流電圧特性計算も実行可能である。2.分子デバイスの設計では、分子デバイスの特性を制御するという課題が急務とされている。これは本研究課題のメインテーマではないものの、本テーマと大変密接に関わっておりこの特性制御を実現する上で核磁気共鳴(NMR)現象の観測が重要であるという提案を昨年度行った。本最終年度では、核スピンと伝導電子との相互作用を具体的に見積もる手順を提案し、それをもとに観測可能性についての検討を行った。

化学反応活性化型の分子デバイス設計を目的とした第一原理計算プログラムの開発においては、分子デバイス(非平衡開放系)の電子状態計算を行うためのプログラムが必要であるため、本研究課題にて第一原理計算プログラム・ガウシアンに非平衡グリーン関数法プログラムを組み込むことで本研究の目的を達成した。1.昨年度において導入したガウシアンベースのグリーン関数法をもとに、印加電圧の影響を計算できる非平衡グリーン関数法を導入し、プログラムの整備を行った。本研究課題で提案したSubmatrix Inversion法を取り入れたプログラムとなっており、全電子計算が必要とされるような場合の電流電圧特性計算も実行可能である。2.分子デバイスの設計では、分子デバイスの特性を制御するという課題が急務とされている。これは本研究課題のメインテーマではないものの、本テーマと大変密接に関わっておりこの特性制御を実現する上で核磁気共鳴(NMR)現象の観測が重要であるという提案を昨年度行った。本最終年度では、核スピンと伝導電子との相互作用を具体的に見積もる手順を提案し、それをもとに観測可能性についての検討を行った。