Tsukuba, Japan (ots/PRNewswire)

Auf der Grundlage der Überzeugung, dass "die Wissenschaft durch die Integration der Forschung große Fortschritte erzielen kann", hat das WPI-MANA (Internationales Zentrum für Material-Nanoarchitektur) 2016 mehrere spezielle Forschungsprogramme ins Leben gerufen.

Vier der wichtigsten Forscher in diesen Programmen - Dr. Waka Nakanishi und Dr. Ayako Nakata aus dem Theorie-Experiment-Pairing-Programm und Dr. Toshikaze Kariyado und Dr. Takuya Iwasaki aus dem Challenging Research Program - haben sich mit dem MANA e-Bulletin getroffen, um über ihre Arbeit und ihre Erfahrungen mit diesen Programmen zu diskutieren.

(Foto: https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M105739/202107217960/_prw_PI1fl_32t08l7g.jpg)

Frage: Beginnen wir mit einer Beschreibung Ihrer Forschung.

Nakanishi: In der organischen Chemie erzeugen wir organische Moleküle in der gewünschten Form, indem wir Kohlenstoffatome verbinden. Da ihre Struktur in direktem Zusammenhang mit ihren Funktionen steht, konzentriere ich mich auf das Umsetzen von Funktionen durch das Entwerfen von Molekülen.

Nakata: Ich betreibe theoretische Forschung mit Berechnungen von Grundprinzipien. Im Idealfall kennen wir den elektronischen Zustand eines Materials aus Berechnungen. Allerdings ist es schwierig, Systeme mit vielen Atomen zu simulieren, weil das enorme Rechenressourcen erfordert. Daher haben wir ein Programm namens CONQUEST entwickelt, um den Zustand von Systemen und Molekülen zu bestimmen, die viele Atome enthalten. Wir wenden es nun auf verschiedene reelle Materialsysteme an.

Kariyado: Meine Forschungsarbeit konzentriert sich auf die Klärung der Eigenschaften von Materialien mit Hilfe der Theorie. Es gibt viele Bedeutungen für den Begriff "Eigenschaften von Materialien", aber ich konzentriere mich darauf, wie man den elektronischen Zustand in der Materie kontrolliert.

Iwasaki: Ich interessiere mich für den Elektronentransport, die Quelle des elektrischen Stroms, und meine Forschung zielt darauf ab, die Eigenschaften von Materialien zu klären. Ich interessiere mich besonders für zweidimensionale Materialien, insbesondere Graphen. Im Idealfall ist Graphen eben, aber wenn das Substrat uneben ist, verliert es seine außergewöhnlichen Eigenschaften. Um dieses Problem zu lösen, entwickeln wir eine Technik zur Überlagerung von Graphen mit einem sehr flachen 2D-Material.

Frage: Wie hat Ihre Zusammenarbeit begonnen?

Nakanishi: In der organischen Chemie betrachten wir oft die Funktion eines Moleküls als "Gesamtdurchschnitt" unter leicht messbaren Bedingungen. Experimente zur Form und Funktion einzelner Moleküle stecken noch in den Kinderschuhen...

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Risa Sawada
MANA Outreach Team
International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA)
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