The Adsorption of NO on Various Metal Tape-Porphyrins : A First-Principles Study(Condensed matter: electronic structure and electrical, magnetic, and optical properties)
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概要
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The adsorption of NO on various metal tape-porphyrins (Mn, Fe, and Co) is studied using first-principles calculations based on density functional theory (DFT). In this work we discuss the geometric structure and electronic properties of metal tape-porphyrins and the effect of the adsorption of NO on their properties. The results show that metal atoms protrude from the porphyrin plane toward the NO molecule. At the stable position, the variation of the metal-N-O angle is in the order: Co-N-O (123°)<Fe-N-O (148°)<Mn-N-O (180°). The N-O bond length in the metal tape-porphyrins is slightly longer than that of the isolated NO molecule. These results are consistent with other DFT calculations and experimental results. We also found that the binding energy of NO with metal porphyrins increases in the order CoTP-NO (1.718eV)<FeTP-NO (1.719eV)<MnTP-NO (1.736eV). As regards the electronic properties, there is a metal-insulator transition in FeTP-NO. For CoTP-NO and MnTP-NO, we found that CoTP shows insulator-like behavior while MnTP is metallic. After interaction with NO, CoTP still shows insulator-like behavior but MnTP has reduced conductance. We attribute the changes in the geometric and electronic structures to the interactions involving the 3d orbitals of the metal atoms and the π^* orbital of NO. Specifically, for MnTP, the change in the electronic properties is attributed to the strong hybridization of the d_<xz> and d_<yz> orbitals of the Mn atom with the π^* orbital of NO. For CoTP, the hybridization of the d_<z^2> orbital of the Co atom with the π^* orbitals of NO plays the key role in the NO-cobalt tape-porphyrin interaction.
- 社団法人日本物理学会の論文
- 2009-01-15
著者
-
Dino Wilson
阪大院理
-
中西 寛
阪大院工
-
笠井 秀明
大阪大学大学院工学研究科 精密科学・応用物理専攻
-
Dino Wilson
大阪大学大学院理学研究科
-
NAKANISHI Hiroshi
Department of Precision Science and Technology and Applied Physics, Osaka University
-
KASAI Hideaki
Department of Precision Science and Technology and Applied Physics, Osaka University
-
Nguyen Tien
Department Of Precision Science And Technology And Applied Physics Graduate School Of Engineering Os
-
Nguyen Tien
Department Of Information And Communication Engineering The University Of Electro-communications
-
Kasai Hideaki
Department Of Applied Physics Osaka University
-
ESCANO Mary
Department of Precision Science & Technology and Applied Physics, Osaka University
-
TANAKA Reiko
Department of Infections, Research Center for Pathogenic Fungi and Microbial Toxicoses, Chiba Univer
-
Escano Mary
Department Of Precision Science & Technology And Applied Physics Osaka University
-
Kasai Hideaki
Dep. Of Prec. Sci. & Tech. And App. Phys. Osaka Univ.
-
Tanaka Reiko
Department Of Precision Science And Technology And Applied Physics Graduate School Of Engineering Os
-
Nakanishi Hirokazu
Department Of Materials Science And Engineering Graduate School Of Engineering
-
Nakanishi Hiroshi
Dep. Of Prec. Sci. & Tech. And App. Phys. Osaka Univ.
-
Kasai Hideaki
Department Of Applied Physics Faculty Of Engineering Osaka University
-
Tanaka Reiko
Department Of Endocrine Surgery Tokyo Women's Medical College
-
Kasai Haruo
Department Of Electronics Chiba University
-
Nakanishi Hiroshi
Department Of Precision Science & Technology And Applied Physics Osaka University
-
Nakanishi Hiroshi
Osaka Univ. Osaka Jpn
-
Nakanishi Hiroshi
Department Of Electronic Engineering Faculty Of Engineering Yamanashi University:(present Address) Sanken Electric Co. Ltd.
-
Nakanishi Hiroshi
Department Of Biological Science And Technology Tokyo University Of Science
-
Nakanishi Hiroshi
Department of Applied Physics, Graduate School of Engineering, Osaka University, Suita, Osaka 565-0871, Japan
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