2021 Fiscal Year Final Research Report
Development of Crystal Potential of Metal Complex and Mechanism Analysis of Polymorphic Transition Phenomena
Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
Project/Area Number |
17H06373
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Science and Engineering
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Research Institution | Toyohashi University of Technology |
Principal Investigator |
Goto Hitoshi 豊橋技術科学大学, 情報メディア基盤センター, 教授 (60282042)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 尚史 コンフレックス株式会社(研究), 研究, 主任研究員 (90402669)
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Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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Keywords | 結晶構造予測 / 結晶多形探索 / 結晶力場 / 密度汎関数理論法 / 分子力学法 / 配座空間探索 |
Outline of Final Research Achievements |
In this project, we pioneered computational chemistry techniques to clarify the science of transition phenomena in various soft crystals and promoted 17 collaborative research themes with 15 research groups. Major achievements include the development of crystal force field potentials for various organometallic complexes containing metal ions, which could not be treated by molecular force field calculations, enabling crystal structure prediction and dynamics analysis. In addition, the crystal structure prediction using powder X-ray diffraction patterns was made possible, and the characterization of soft crystals whose structure has not yet been determined was made possible. In addition, we established a methodology to predict the mechanical properties of molecular crystals under the application of external forces.
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Free Research Field |
計算化学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の成果の学術的意義は、これまで困難であった分子性結晶の結晶構造を推定し、その特性を理論的に予測することを可能にしたことである。特に、第一原理計算で扱うことが困難であった有機金属錯体結晶に対して、古典力学に基づく結晶力場を用いて計算可能にしたことによって、分子動力学シミュレーションや第一原理計算による高精度物性予測へ展開できるようにした。また、分子性結晶の機械特性を計算する手法を確立したことによって、低分子の分子性結晶をナノマシン等の材料や素材としての可能性を広げたことの社会的意義はとても重要であると考えている。
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