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ナノ粒子-RNA複合体ナノワイヤの電子輸送機構の理論的解明

纳米颗粒-RNA复合纳米线电子传输机制的理论阐明

基本信息

批准号：
19651065
负责人：
西口規彦
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19651065/
关键词：
金属ナノ粒子ナノワイヤー単電子トンネル温度依存性 NEMS

项目摘要

1.平成21年度では、金のナノ粒子の熱フォノン、特にブリージングモードとオブロングモードフォノンが単電子トンネリングに及ぼす効果を、ナノ粒子1個からなる単電子トランジスタにおいて、理論的に明らかにした。ナノ粒子からなるナノワイヤの電子輸送現象において、ワイヤーを構成するナノ粒子の熱フォノンによる動的な変化はナノワイヤの電気伝導特性に著しい効果を及ぼすことが懸念された。そこで、ナノ粒子のフォノンの代表的なモードとして、ブリージングモードとオブロングモードフォノンの電気伝導度への寄与を理論的に明らかにし、これまで知られていた分子トランジスタとの比較を行った。その結果、閾電圧近傍でTHzフォノンの放出と吸収による新たなチャンネルが電気伝導に寄与するが、その全電流への寄与が小さく、無視し得ることが明らかとなった。一方、フォノン吸収を伴った単電子トンネル伝導によるナノ粒子内の冷却効果は認められなかったが、フォノン放出によるナノ粒子内の温度の増加は著しいものがあった。2.ナノワイヤの電子輸送現象を、モンテカルロ法による数値シミュレーションに基づいて行った。モンテカルロシミュレーションを実施するに当たり、熱浴を一昨年確立したNose-Hoover力学を用いて構成し、シミュレーションを実施した。その結果、熱浴にNose-Hooverの方法を用いることで生じる記億効果が大きく、例え定常状態でも電流値が安定しない問題が生じた。様々なパラメータ値でシミュレーションを行い、この問題を回避することを試みたが成功するに至っていない。本研究の最終年度に当たり、非平衡状態にNose-Hoover力学を適用することの問題点を見いだし、本モデルの正当性を再考する必要性に至った。

1. In 2011, the heat treatment, special treatment and treatment of metal particles were investigated. The results showed that the heat treatment, special treatment and treatment of metal particles were different from those of metal particles. The electron transport phenomenon of particles is caused by the heat transfer of particles and the electrical conductivity of particles. A comparison of the electrical conductivity of the particles and the theory of the particles was made. As a result, the threshold voltage is close to THz, and the emission and absorption are new. The current transmission is small, and the emission is invisible. The cooling effect in the particle is recognized as the increase in temperature in the particle. 2. The electron transport phenomenon of the first phase, the first phase method, the second phase method, the third phase method, the fourth phase method, the fourth phase method The Nose-Hoover mechanics were established in 1998. As a result, when the Nose-Hoover method is used in a hot bath, there are many problems such as the stability of the current value in a steady state. The problem is solved by trying to solve it. In the final year of this study, the application of Nose-Hoover mechanics in non-equilibrium state is discussed. The necessity of reexamining the validity of this theory is discussed.