2019年11月13日

In 1974, Aviram and Ratner proposed a theoretical model of molecular diodes, and active research for creating electronic devices using molecules began. In 1994, Reed et al. succeeded in measuring the electrical conductivity of a single molecule bridging benzenedithiol (BDT) molecules between metal electrodes in experiment. However, because it is difficult to ditermine atomistic structures, the relationship between the structure and the electrical conductivity is still not well known. To establish such a relationship, statistic sampling of possible structures using molecular dynamics simulation is highly desirable.

In this presentation, we construct a REAX force field (REAX-FF) parameter set for Au-BDT-Au junction, based on that for alkanethiol-Au.We will introduce the paper about developing parameters for alkanethiol and explain the modified parameters.As a result, we succeeded to simulate the Au-BDT-Au structure using REAX-FF stably.

1974年、Aviram、Ratnerらのグループにより分子ダイオードの理論モデルが提唱[1]されてから、分子を用いた電子デバイス作成に向けた活発な研究が始まった。1994年にはReedらのグループが実験的にBDT(benzenedithiol)分子を金属電極間に架橋[2]させ、単分子の電気伝導度を測定することに成功した。しかし、ナノスケールの構造は実際に目で確認できないなどの問題から、未だに実験と計算での構造－電気伝導度の関係性が一致していない[3][4]。

本発表では、REAXFF力場を用いたAu-BDT-Au接合の分子動力学シミュレーションを行うことを目的に、アルカンチオール用のパラメータセットをBDT用に改変した。アルカンチオール用のパラメータを開発している論文[5]の内容を紹介するとともに、改変したパラメータについて説明する。

結果、前例のなかったREAXFF力場を使用したAu-BDT-Auの構造のシミュレーションを安定して行うことができた。