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J-GLOBAL ID：201802242827671860   整理番号：18A0969598

実空間における量子トンネリング Cu,AgおよびAuの(111)表面上の単一ポルフィセン分子の互変異性【JST・京大機械翻訳】

Quantum tunneling in real space: Tautomerization of single porphycene molecules on the (111) surface of Cu, Ag, and Au

著者 (8件)： Kumagai Takashi (Department of Physical Chemistry, Fritz-Haber Institute of the Max-Planck Society, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin, Germany) ,  Ladenthin Janina N. (Department of Physical Chemistry, Fritz-Haber Institute of the Max-Planck Society, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin, Germany) ,  Litman Yair (Theory Department, Fritz-Haber Institute of the Max-Planck Society, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin, Germany) ,  Rossi Mariana (Theory Department, Fritz-Haber Institute of the Max-Planck Society, Faradayweg 4-6, 14195 Berlin, Germany) ,  Grill Leonhard (Department of Physical Chemistry, University of Graz, Heinrichstrasse 28, 8010 Graz, Austria) ,  Gawinkowski Sylwester (Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Sciences, Kasprzaka 44/52, Warsaw 01-224, Poland) ,  Waluk Jacek (Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Sciences, Kasprzaka 44/52, Warsaw 01-224, Poland) ,  Persson Mats (Surface Science Research Centre and Department of Chemistry, University of Liverpool, Liverpool L69 3BX, United Kingdom)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 148  号： 10  ページ： 102330-102330-9  発行年： 2018年 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 低温走査型トンネル顕微鏡(STM)実験と密度汎関数理論(DFT)計算の組合せにより,Cu(111),Ag(111),およびAu(111)表面上での単一のporphyセン分子における互変異性化を調べた。trans配置は,Cu(111)とAg(111)上のporphyセンの熱力学的に安定な形であるが,cis配置は準安定形として起こることを明らかにした。Cu(111)上のtrans→cisまたはcis→trans変換は,STMチップからトンネル電子を注入することにより,あるいは表面を加熱することにより,一方向に誘起される。Cu(111)上でのcis←cis互変異性化はトンネリングにより自発的に起こり,~23K以下での互変異性化速度の無視できる温度依存性により検証されることを見出した。van der Waals補正DFT計算を用いて,porphyセンの吸着構造を特性化し,Cu(111)上の互変異性化のポテンシャルエネルギー面をマップした。計算した障壁は実験で用いた低温で熱的に克服するにはあまりに高く,ゼロ点エネルギー補正はこの描像を変えず,トンネリングを最も可能性のある機構として残している。Ag(111)上では,可逆的trans⇔cis変換は5Kで自発的に起こり,cis←cis互変異性化速度はCu(111)上よりもはるかに高く,Cu(111)と比較してporphyセンと表面間の弱い相互作用によりAg(111)上の著しく小さい互変異性障壁を示した。さらに,STM実験およびDFT計算は,Cu(111)およびAg(111)上の互変異性化が,表面に沿ったporphyセンの移動によって起こることを明らかにした。したがって,並進運動は互変異性化座標と結合する。一方,trans及びcis配置はSTM像において識別できず,Au(111)上のporphyセンに対して互変異性化は観測されなかった。porphyセンとAu(111)との弱い相互作用は気相限界に最も近く,従ってSTM像におけるtrans及びcis配置の不在は,trans及びcis配置の分子フロンティア軌道の急速な互変異性化速度又は類似の特性によって説明される。(翻訳著者抄録)【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： キャラクタリゼーション ,  密度汎関数法 ,  低温 ,  零点エネルギー ,  走査型トンネル顕微鏡 ,  弱い相互作用 ,  *互変異性 ,  *トンネル効果 ,  温度依存性 ,  *金 ,  フロンティア軌道 ,  ポテンシャルエネルギー面 ,  気相 ,  熱力学
準シソーラス用語： 銅(111) , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 分子の電子構造  (BH05010Q) ,  転位反応,異性化  (CF02070E) ,  分子の立体配置・配座  (BH05022J) ,  光化学一般  (CB08010U)

タイトルに関連する用語 (8件)： 実空間 ,  量子トンネリング ,  Cu ,  Ag ,  Au ,  ポルフィセン ,  分子 ,  互変異性