表面・界面物理
Time-dependent electron transfer and energy dissipation in condensed media: E. Arguelles and O Sugino , J. Chem. Phys. 160, 144102 (2024).
移動するプロトンが溶媒中の金属電極と相互作用する現象を、ケルディッシュ・グリーン関数を用いて研究する。プロトンの運動と溶媒のフォノンとのカップリングが非断熱的に電子移動を抑制することを示した。また、プロトンの運動エネルギーが金属中の電子-ホール対の励起のために散逸され、さらにこの過程は溶媒フォノンとの相互作用によって妨げられ、電極に印加された電位によって促進されることを明らかにした。
Effect of Nitrogen Doping and Oxygen Vacancy on the Oxygen Reduction Reaction on the Tetragonal Zirconia(101) Surface: S. Muhammady, J. Haruyama, S. Kasamatsu, and O Sugino, J. Phys. Chem. C 2022, 126, 37, 15662–15670 (2022).
Correction to “Effect of Nitrogen Doping and Oxygen Vacancy on the Oxygen Reduction Reaction on the Tetragonal Zirconia(101) Surface”: S. Muhammady, J. Haruyama, S. Kasamatsu, and O Sugino, J. Phys. Chem. C, 128, 24, 10248–1024 (2024).
Using exhaustive first-principles sampling, we simulated oxygen reduction on defective tetragonal zirconia (101) by introducing two nitrogen dopants at the expense of one oxygen vacancy. Our analysis reveals that the energy barrier in the rate-limiting step, identified as the removal of OH* (OH* + H+ + e– → H2O), is slightly reduced compared to the pristine surface. This result indicates that defects play a minor role in enhancing the catalytic activity of oxygen reduction.
超伝導
Magnetic phases of electron-doped infinite-layer Sr1-xLaxCuO2 from first-principles density functional calculations: A. N. Tatan, J. Haruyama, and O. Sugino, Phys. Rev. B 109, 165134 (2024).
電子ドープ無限層銅酸化物の磁性相を第一原理密度汎関数計算によって明らかにした。 磁気揺らぎとランタン置換が電子構造に及ぼす影響を示した。
電子・フォノン相互作用
Optical representation of thermal nuclear fluctuation effect on band-gap renormalization: K. Ishii, J. Haruyama, and O. Sugino, Phys. Rev. B 104, 245144 (2021).
格子の量子・熱揺らぎによるバンドギャップの変化の研究。これを光学遷移行列という観点から捉え直すことにより、変化の物質依存性を説明した。
