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

开发用于化学反应激活分子装置设计的第一原理计算程序

• 批准号: 17710114
• 负责人: 多田 朋史
• 金额: $ 1.92万
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17710114/
• 关键词: 第一原理計算; 非平衡グリーン関数法; 分子デバイス; 分子ワイヤ; 非平衡状態; ナノワイヤ

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。

The purpose of this research is to achieve the goal of the first principles calculation of the development of molecular structure (non-equilibrium open system). 1. In the past year, the introduction of non-equilibrium transformation method and the preparation of transformation method have been carried out. This research topic proposes that the Submatrix Inversion method be used to calculate the current-voltage characteristics in the case where all-electronic calculation is necessary. 2. The design of molecules and the control of their properties are urgent issues. The research topic of this paper is the detection of nuclear magnetic resonance (NMR) phenomena. This year's final year, the nuclear and electronic interactions between the two sides have been discussed in detail.

项目成果

Quantum transport effects in copper(II) phthalocyanine sandwiched between gold nanoelectrodes

• DOI: 10.1021/jp0442596
• 发表时间: 2005-06-30
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B
• 影响因子: 3.3
• 作者: Tada, T;Hamayama, S;Yoshizawa, K
• 通讯作者: Yoshizawa, K

Theoretical study on a benzene1, 4-dithiolate molecular bridge between gold electrodes in water solution

水溶液中金电极间苯1,4-二硫醇盐分子桥的理论研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 渡邉聡;西浦正樹;稲塚大氣;Satoshi Watanabe;Arihiro Tawara;柏総一郎;M. Nishiura;Arihiro Tawara;M. Nishiura;M. Nishiura;俵有央;Arihiro Tawara
• 通讯作者: Arihiro Tawara

Submatrix inversion approach to the ab initio Green's function method for electrical transport

电输运从头开始格林函数法的子矩阵反演方法

• 发表时间: 2006
• 期刊: Electrical Journal of Surface Science and Nanotechnology 4
• 作者: 山田勝実;占部茂治;Arihiro Tawara;Tomofumi Tada
• 通讯作者: Tomofumi Tada

Effects of energetic stability in transport measurements of single benzene-dithiolate by STM break junction technique

STM 断裂连接技术对单一苯二硫醇输运测量能量稳定性的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Chemical Physics Letters 428
• 作者: 山田勝実;占部茂治;Arihiro Tawara;Tomofumi Tada;Satoru Tanibayashi
• 通讯作者: Satoru Tanibayashi

非平衡グリーン関数法による単一分子接合系の超微細相互作用とNMR特性の検討

使用非平衡格林函数方法检查单分子连接系统的超精细相互作用和核磁共振特征

• 发表时间: 2008
• 作者: Tomofumi Tada;Satoshi Watanabe;多田朋史
• 通讯作者: 多田朋史