Multi time scale simulation on chemical reactions by core excitations

• Project/Area Number: 19850027
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical chemistry
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: IMAMURA Yutaka Waseda University, 理工学術院, 助教 (60454063)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,105,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥405,000); Fiscal Year 2008: ¥1,755,000 (Direct Cost: ¥1,350,000、Indirect Cost: ¥405,000); Fiscal Year 2007: ¥1,350,000 (Direct Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 内殻励起 / CVR-B3LYP / 高速化 / エネルギー分割 / 時間発展

Research Abstract

内殻励起反応を効率的に取り扱うことが可能な計算手法CV-B3LYP汎関数と組み合わせた時間依存密度汎関数理論(TDDFT)の高速化に成功し、大規模なモデルでも内殻励起状態計算が可能となった。また、そのCV-B3LYPを生体分子シチジンに適用し、分子内の局所的情報の抽出に成功した。更に、内殻励起反応の追跡には必要不可欠なエネルギー移動の解析が可能な手法(エネルギー密度解析)の開発も行った。

Research Products

• [Journal Article] Density Functional Study on Core Ionization Spectra of Cytidine and Its Fragments (2009)
  • Author(s): A. Thompson, S. Saha, F. Wang, 土持崇嗣, 中田彩子, 今村穣, 中井浩巳
  • Journal Title: Bull. Chem. Soc. Jpn. vol.82 Pages: 187-195
  • NAID: 10025115726
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Density Functional study on Core Ionization Spectra of Cytidine and Its Fragments (2009)
  • Author(s): A. Thompson, S. Saha, F. Wang, T. Tsuchimochi, A. Nakata, Y. Imamura
  • Journal Title: Bull. Chem. Soo. Jpn. 82 Pages: 187-195
  • NAID: 10025115726
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Application of the Sakurai-Sugiura Projection Method to Core-Excited-State Calculation by Time-Dependent Density Functional Theory (2008)
  • Author(s): 土持崇嗣, 小林正人, 中田彩子, 今村穣, 中井浩巳
  • Journal Title: J. Comput. Chem. vol.29 Pages: 2311-2316
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Natural Bond Orbital Based Energy Density Analysis for Correlated Methods: Second-Order Moller-Plesset and Coupled-Cluster Singles and Doubles (2008)
  • Author(s): 今村穣, 馬場健, 中井浩巳
  • Journal Title: Int. J. Quant. Chem. vol.108 Pages: 1316-1325
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Energy Density Analysis for Second-Order Moller-Plesset Perturbation Theory and Coupled-Cluster Theory with Singles and Doubles : Application to C_2H_4-CH_4 Complexes (2008)
  • Author(s): 今村穣, 中井浩巳
  • Journal Title: J. Comput. Chem. vol.29 Pages: 1555-1563
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Energy density analysis for second-order Moller-Plesset perturbation theory and coup Ied-cluster theory with singles and doubles : Application to C2H4-CH4 oomplexes (2008)
  • Author(s): Y. Imamura, H. Nakai
  • Journal Title: J. Comput. Chem. 29 Pages: 1555-1563
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Application of the Sakurai-Sugiura projection method to core-excited-state calculation by time-dependent density funotionaI theory (2008)
  • Author(s): T. Tsuchimoch, M. Kobayashi, A. Nakata, Y. Imamura, H. Nakai
  • Journal Title: J. Comput. Chem 29 Pages: 2311-2316
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Colle-Salvetti-Type Correction for Electron-Nucleus Correlation in the Nuclear Orbital Plus Molecular Orbital Theory (2008)
  • Author(s): Y.Imamura, H.Kiryu, H.Nakai
  • Journal Title: J.Comput.Chem. 29 Pages: 735-740
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis on Excitations of Molecules with lh symmetry: Frozen Orbital Analysis and General Rules (2008)
  • Author(s): T.Baba, Y.Imamura, M.Okamoto, H.Nakai
  • Journal Title: Chem.Lett. 37 Pages: 322-323
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Natural Bond Orbital Based Energy Density Analysis for Cerrelated Methods: Second-Order Moller-Plesset and Coupled-Cluster Singles and Doubles (2008)
  • Author(s): Y.Imamura, T.Baba, H.Nakai
  • Journal Title: Int.J.Quant.Chem. 108 Pages: 1316-1325
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Extension of the Core-Valence-Rydberg B3LYP Functional to Core-Excited-State Calcuations of Third-Row Atom (2007)
  • Author(s): A.Nakata, Y.Imamura, H.Nakai
  • Journal Title: J.Chem.Theory Comput. 3 Pages: 1295-1305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Description of Core Excitations by Time-Dependent Density Functional Theory with LDA,GGA,Meta-GGA,and Hybrid Functionals (2007)
  • Author(s): Y.Imamura, T.Otsuka, H.Nakai
  • Journal Title: J.Comput.Chem. 28 Pages: 2067-2074
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alternlative Linear-Scaling Methodology for the Second-Order Moller-Plesset Perturbation Calculation Based on the Divide-and-Conquer Method (2007)
  • Author(s): M.Kobayashi, Y. Imamura, H.Nakai
  • Journal Title: J.Chem.Phys. 127 Pages: 74103-74103
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isotope Effect in Dihydrogen-Bonded Systems: Application of Analytical Energy Gradient Method in the Nuclear Orbital Plus Molecular Orbital Theory (2007)
  • Author(s): H.Nakai, Y.Ikabata, Y.Tsukamoto, Y.Imamura, et. al.
  • Journal Title: Mol.Phys. 105 Pages: 2649-2657
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] One-body Energy Decomposition Schemes Revisited : Assessment of Mulliken-, Grid-, and Conventional Energy Density Analyses
  • Author(s): 菊地那明, 今村穣, 中井浩巳
  • Journal Title: Int. J. Quant. Chem. (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] グリッドを用いたエネルギー密度解析手法の開発 (2008)
  • Author(s): 今村穣, 中井浩巳
  • Organizer: 「実在系の分子理論」成果報告会
  • Place of Presentation: 北海道(ポスター発表)
  • Year and Date: 2008-12-17
• [Presentation] グリッドを用いたエネルギー密度解析手法の開発 (2008)
  • Author(s): 今村穣, 中井浩巳
  • Organizer: 「実在系の分子理論」成果報告会
  • Place of Presentation: 北海道大学(北海道)
  • Year and Date: 2008-12-17
• [Presentation] あらわな相関を考慮した原子核・電子軌道(EC-NOMO)理論の開発 : 二電子積分の求積法 (2008)
  • Author(s): 西澤宏晃, 星野稔, 今村穣, 中井浩巳
  • Organizer: 第2回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場(福岡)
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] 平面波基底におけるエネルギー密度解析 : PW-EDA (2008)
  • Author(s): 今村穣, 高橋明日香, 中井浩巳
  • Organizer: 日本コンピュータ化学会2008春季年会
  • Place of Presentation: 東京(口頭発表)
  • Year and Date: 2008-05-23
• [Presentation] 櫻井-杉浦法を用いたTDDFTによる内殻励起状態の高速計算 (2008)
  • Author(s): 小林正人, 土持崇嗣, 中田彩子, 今村穣, 中井浩巳
  • Organizer: 日本コンピュータ化学会2008春季年会
  • Place of Presentation: 東京(ポスター発表)
  • Year and Date: 2008-05-23
• [Presentation] 櫻井-杉浦法を用いたTDDFTによる内殻励起状態の高速計算 (2008)
  • Author(s): 小林正人, 土持崇嗣, 中田彩子, 今村穣, 中井浩巳
  • Organizer: 日本コンピュータ化学会2008春季年会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
  • Year and Date: 2008-05-23
• [Presentation] 平面波基底におけるエネルギー密度解析 : PW-EDA (2008)
  • Author(s): 今村穣, 高橋明日香, 中井浩巳
  • Organizer: 日本コンピュータ化学会2008春季年会
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京)
  • Year and Date: 2008-05-23
• [Presentation] Divide-and-Conquer法に基づいた0(N)電子相関計算 (2007)
  • Author(s): 小林 正人、赤間 知子、今村 穣、中井 浩巳
  • Organizer: 第10回理論化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学(名古屋)
• [Presentation] Colle-Salvetti型電子-核相関汎関数を用いたNOMO/DFT法の数値検証 (2007)
  • Author(s): 今村 穣、塚本 泰弘、桐生 大義、中井 浩巳
  • Organizer: 第1回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台)
• [Presentation] 空間分割関数を用いたエネルギー密度解析:平面波基底への拡張 (2007)
  • Author(s): 高橋 明日香、今村 穣、中井 浩巳
  • Organizer: 第1回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台)
• [Presentation] NOMO法による二水素結合系の量子効果に関する理論的研究 (2007)
  • Author(s): 五十幡 康弘、塚本 泰弘、今村 穣、星野 稔、中井 浩巳
  • Organizer: 第1回分子科学討諭会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台)
• [Presentation] 平面波基底を用いた第一原理計算に対する新しい解析手法の提案:PW-EDA (2007)
  • Author(s): 高橋 明日香、今村 穣、中井 浩巳
  • Organizer: 日本化学会第1回関東支部大会
  • Place of Presentation: 首都大学(八王子)
• [Presentation] NOMO-gradient法の開発と水素結合系への応用 (2007)
  • Author(s): 五十幡 康弘、塚本 泰弘、今村 穣、星野 稔、中井 浩巳
  • Organizer: 日本化学会第1回関東支部大会
  • Place of Presentation: 首都大学(八王子)
• [Presentation] エネルギー密度解析(EDA)を用いた弱い相互作用解析:C2H4-CH4錯体 (2007)
  • Author(s): 今村 穣、中井 浩巳
  • Organizer: 実在系の分子理論AO2・AO3班合同研究会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京)
• [Presentation] 分割統治(DC)法による大規模電子状態計算の最近の展開 (2007)
  • Author(s): 赤間 知子、小林 正人、藤井 厚彦、今村 穣、中井 浩巳
  • Organizer: 実在系の分子理論AO2・AO3班合同研究会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京)
• [Presentation] NOMO/DFT法の開発 (2007)
  • Author(s): 塚本 泰弘、今村 穣、桐生 大義、中井 浩巳
  • Organizer: 実在系の分子理論AO2・AO3班合同研究会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京)
• [Presentation] Time-dependent density functional theory for core excited states (2007)
  • Author(s): Yutaka Iamura, Hiromi Nakai
  • Organizer: ISSP International Workshop and Symposium on Foundations and Applications of the Density Functional Theory
  • Place of Presentation: Kashiwa,Japan
• [Presentation] Development of core-valence-Rydberg B3LYP for core and Rydberg excitation (2007)
  • Author(s): Yutaka Iamura, Ayako Nakata, Hiromi Nakai
  • Organizer: 12th International Conference on the Applicationls of Density Functional Theory in Chemistry and Physics
  • Place of Presentation: Amsterdam,Holland
• [Presentation] A novel hybrid functional for TDDFT:Core-Valence-Rydberg B3LYP (2007)
  • Author(s): Yutaka Imamura, Ayako Nakata, Hiromi Nakai
  • Organizer: 3rd Asia-Pacific Conference on Theoretical & Computational Chemistry(APCTCC)
  • Place of Presentation: Beijing,PR China
• [Book] エネルギー密度解析による表面モデルの検証および触媒作用の解明 (2008)
  • Author(s): 中井浩巳, 菊池那明, 今村穣
  • Total Pages: 601
  • Publisher: 触媒