Theory of mesohierarchy

• Project Area: Materials Science of Meso-Hierarchy
• Project/Area Number: 23H04879
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 重田 育照 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (80376483)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 貴敏 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主幹研究員 (70767970) ; 満田 祐樹 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 助教 (70866251)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥130,520,000 (Direct Cost: ¥100,400,000、Indirect Cost: ¥30,120,000); Fiscal Year 2025: ¥24,440,000 (Direct Cost: ¥18,800,000、Indirect Cost: ¥5,640,000); Fiscal Year 2024: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000); Fiscal Year 2023: ¥36,400,000 (Direct Cost: ¥28,000,000、Indirect Cost: ¥8,400,000)
• Keywords: 量子化学計算 / 分子動力学計算 / 量子ダイナミクス / フラグメント分子軌道法 / 光-物質強結合 / 長距離エネルギー移動論 / 自由エネルギー解析 / 機械学習

Outline of Research at the Start

本研究では、分子が集合してメゾ構造体に至る反応経路を粗視化分子動力学法と代表が開発してきた構造サンプリング法を用いて解明しメゾヒエラルキー物質の分子設計指針を与える。また、その自由エネルギー安定性や構造遷移キネティクスの速度定数を算出する。物質光強結合系に対して、現在ではパラメータによって記述されているさまざまな制御因子（光・電場・力）の分子論的な導出を行う。上記の研究を統合して、メゾヒエラルキー理論を確立する。