4 Toward More Sophisticated Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.1 Nanoscience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.1.1 Connection of Molecular Wire to the External
Electrode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.1.2 Molecular Field-Effect Transistor (FET) . . . . . . . . . . . . . . 158
4.1.3 Molecular Design Toward Nanospin Device . . . . . . . . . . . 163
4.2 Electrochemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.2.1 Solvation of Metallic Cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.2.2 Surface of the Negative Electrode of the LIB . . . . . . . . . . 170
4.2.3 Molecular Design Toward Positive-Electrode Materials . . . 173
4.3 Catalytic Chemistry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
4.3.1 r-Bond Activation by Organometallic Complex
Catalyst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
4.3.2 Reaction Design Toward Photoreduction of CO 2 . . . . . . . . 182
4.4 Theoretical Biology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
4.4.1 QM/MM Study of Catalytic Action of Cytochrome
P450cam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
4.4.2 MD Simulation of Viruses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Contents
ix