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計算科学によるジアリールエテンの解析

Research Project

Project/Area Number 20044031
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionMitsubishi Chemical Group Science and Technology Research Center, Incorporated.

Principal Investigator

中村 振一郎  Mitsubishi Chemical Group Science and Technology Research Center, Incorporated., 基盤技術研究所・計算科学技術室, 室長 (10393480)

Project Period (FY) 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords光スイッチ / ナノ材料 / 光物性 / モデル化 / 超分子科学
Research Abstract

理論計算が最大限に効果を発揮すれば実測では得難がたい展開が可能である。本研究は理論およびシミュレーション計算科学を活用し、実験との融合によってもたらされる知見を獲得し、過去、全く予想されなかったジアリールエテンの極限性能の発見につながる解析結果を提供することを目的として、フォトクロミック化合物の用途開発を目的として開始した。メモリー素子など既に試された用途でなく、隠れた特性を引き出すのは基礎研究であり計算科学である。
最も大きな成果は、三重項を経てフォトクロミック反応が起こるという仮説を計算によって得られたポテンシャル面が検証したことである。系間交差を可能にする要因として、これまでに知られていた重原子でなく、蛍光色素にリンクしたベンゼン環の回転によってスピン自由度の交換が可能であることが示唆された。さらに穐田教授(同領域内の実験研究者)らが合成したFe, Ru錯体についても、三重項が関与して反応が進行していることを、おなじく非経験的分子軌道計算によって裏付けつつある。スピン-軌道相互作用、ポテンシャル面の詳細など、さらに幾つかの点の詰めが終ればこの結果から、磁性に深く関与した応用用途を提案できるであろう。現在執筆中である。次に来る成果は、宮坂らが観測している量子ビートQBの解析である。励起状態の半古典ダイナミクス計算によって、確かにS1励起状態がビートを与えるように振動していることが計算から明らかになった。置換基依存性、開閉反応の量子収率との関係を考察して執筆開始予定である。
最後に、松下教授(同じく同僚域)のPt系が示すフォトクロミック反応のメカニズムについても解析を始めた。この課題はこの領域ならではの難問である。おそらく、これまでの既存のパターンの反応機構とは全く違うメカニズムが予想される。

Report

(1 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2009 2008

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Ab Initio NMR Chemical Shift Calculations Using Fragment Molecular Orbitals2009

    • Author(s)
      Satoshi Yokojima, Qi Gao, Shinichiro Nakamura
    • Journal Title

      AIP Conference proceedings 1102

      Pages: 164-167

    • Related Report
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  • [Journal Article] Selective Metal Deposition on Photoswitchable Molecular Surfaces2008

    • Author(s)
      Tsuyoshi Tsujioka, Yusuke Sesumi, Rie Takagi, Kyoko Masui, Satoshi Yokojima, Kingo Uchida, and Shinichiro Nakamura
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 130

      Pages: 10740-10747

    • NAID

      120001056961

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metal patterning using maskless vacuum evaporation process based on selective deposition of photochromic diarylethene2008

    • Author(s)
      Rie Takagi, Kyoko Masui, Shinichiro Nakamura, and Tsuyoshi Tsujioka
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 93

    • NAID

      120001088947

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blue Phosphorescent Iridium(III)Complex. Aromaticity of the Triplet Potential Energy Surface2008

    • Author(s)
      Gabin Treboux, Junji Mizukami, Masayoshi Yabe, and Shinichiro Nakamura
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology 21

      Pages: 347-348

    • NAID

      130004464649

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Super Water-Repellent Fractal Surface of a Photochromic Diarylethene Induced by UV Light2008

    • Author(s)
      Norikazu Izumi, Takayuki Minami, Hiroyuki Mayama, Atsushi Takata, Shinichiro Nakamura, Satoshi Yokojima, Kaoru Tsujii, and Kingo Uchida
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      Pages: 7298-7302

    • NAID

      40016294964

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      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Theoretical investigation on photochromic diarylethene:A short review2008

    • Author(s)
      Shinichiro Nakamura, Satoshi Yokojima, Kingo Uchida, Tsuyoshi Tsujioka, Alexander Goldberg. Akinori Murakami, Keiko Shinoda, Masayoshi, Mikami, Takao Kobayashi, Kobatake Seiya, Kenji Matsuda, Masahiro Irie
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry and Photobiology A:Chemistry 200

      Pages: 10-18

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      小林高雄,・志賀基之・村上明徳,・横島智,・中村振一郎
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      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2009-03-30
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  • [Presentation] フラグメント分子軌道による化学シフトの第一原理計算II2009

    • Author(s)
      横島智、Qi Gao、沈君偉、河野俊之、石田豊和、Dmitri G. Fedorov、北浦和夫、櫻井実、藤平正道、中村振一郎
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学、立教池袋中学・高校
    • Year and Date
      2009-03-28
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  • [Presentation] Mechanism of glycosidic bond cleavage in collision induced dissociation II:quantum chemical study on structure of oligosaccharide2008

    • Author(s)
      Satoshi Yokojima, Tatiana Romanova, Akinori Murakami, Shusaku Daikoku, Osamu Kanie, Shinichiro Nakamura
    • Organizer
      第46回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2008-12-05
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  • [Presentation] 「Ab initio NMR chemical shift calculations using fragment molecular orbitals」2008

    • Author(s)
      Satoshi Yokojima, Qi Gao, Jun-Wei Shen, Toshiyuki Kohno, Toyokazu Ishida, Dmitri G. Fedorov, Kazuo Kitaura, Minoru Sakurai, Masamichi Fujihira, Shinichiro Nakamura
    • Organizer
      The International Conference on Theory and Applications of Computational Chemistry 2008
    • Place of Presentation
      Songjiang New Century Grand Hotel Shanghai (中国:上海)
    • Year and Date
      2008-09-27
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      横島智、Qi Gao、沈君偉、河野俊之、石田豊和、Dmitri Fedorov、北浦和夫、櫻井実、藤平正道、中村振一郎
    • Organizer
      第2回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2008-09-26
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  • [Presentation] 1,3-シクロヘキサジエンの超高速光開環反応機構に関する理論的研究2008

    • Author(s)
      小林高雄,・志賀基之・村上明徳,・横島智,・中村振一郎
    • Organizer
      第2回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2008-09-24
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  • [Presentation] 「フラグメント分子軌道法を用いたNMRケミカルシフトの第一原理計算」2008

    • Author(s)
      横島智、Qi Gao、沈君偉、河野俊之、石田豊和、Dmitri G. Fedorov、北浦和夫、櫻井実、藤平正道、中村振一郎
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス
    • Year and Date
      2008-09-23
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 「ポリマー場の中の単一フォトクロミック分子ジアリールエテンの応答」2008

    • Author(s)
      横島智、藤生泰山、立川仁典、沈君偉、コウチ、篠田恵子、小林高雄、村上明徳、米山満、諌田克哉、戎崎俊一、中村振一郎、深港豪、入江正浩
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス
    • Year and Date
      2008-09-23
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] CONTIN法を用いたアミロイドβ凝集体のサイズ分布解析2008

    • Author(s)
      篠田恵子、横島智、中村振一郎、山田真由美、星美奈子
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス
    • Year and Date
      2008-09-22
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  • [Presentation] 「衝突誘起解離におけるグリコシド結合の解裂機構:量子化学計算による解析」2008

    • Author(s)
      横島智、Tatiana Romanova、村上明徳、大黒周作、蟹江治、中村振一郎
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学上田キャンパス
    • Year and Date
      2008-09-22
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 「単一フォトクロミック分子ジアリールエテンに対するポリマーの影響」2008

    • Author(s)
      横島智、藤生泰山、立川仁典、沈君偉、高チ、篠田恵子、小林高雄、村上明徳、米山満、諌田克哉、戎崎俊一、中村振一郎、深港豪、入江正浩
    • Organizer
      2008年光化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
    • Year and Date
      2008-09-11
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 「単一フォトクロミック分子ジアリールエテンに対するポリマーの影響」2008

    • Author(s)
      横島智、藤生泰山、立川仁典、沈君偉、高チ、篠田恵子、小林高雄、村上明徳、米山満、諌田克哉、戎崎俊一、中村振一郎、深港豪、入江正浩
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2008-09-05
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  • [Presentation] 「ジアリールエテンによるMg蒸着選択性の理論的解析」2008

    • Author(s)
      横島智、辻岡強、中村振一郎
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      2008-09-05
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  • [Presentation] 「フラグメント分子軌道法を用いたNMRケミカルシフトの第一原理計算」2008

    • Author(s)
      横島智、Qi Gao、沈君偉、河野俊之、石田豊和、Dmitri G. Fedorov、北浦和夫、櫻井実、藤平正道、中村振一郎
    • Organizer
      第11回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      慶鷹義塾大学理工学部矢上キャンパス
    • Year and Date
      2008-05-23
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      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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