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2009 Fiscal Year Annual Research Report

磁性伝導体の全ての相互作用パラメータの分子軌道法による厳密計算と分子設計への適用

Research Project

Project/Area Number 19750005
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

川上 貴資  Osaka University, 大学院・理学研究科, 助教 (30321748)

Keywords強相関電子系 / 磁性 / スピンエレクトロニクス / 超伝導材料・素子 / 分子性固体
Research Abstract

平成21年度は、前年度に引き続き相互作用パラメータに関する研究を行った。J,J'に着目した。
従来より分子軌道法を用いて有効交換積分値(J)を見積もることで、有機強磁性体や有機超伝導体の解析を進めてきた。しかし、これらの学際分野が深化するにつれて、ノンコリニアー的スピンの取り扱いなど、次のステップの有効交換積分値の計算手法の開発が急務となってきた。そこで、拡張した有効交換積分値(J')を定義し、障害なくあらゆる対象系にて計算可能とした。具体的には、スピンの傾きを取り扱う分子軌道法の新手法のGHF,GDFT法が必須である。しかしその解にローカルミニマムが多数発生し、真の解を得るのが非常に困難である。これはスピンの自由度を解放したことでの任意性の増大が原因である。解決策として、化学的洞察に基づいたノウハウの蓄積が急務である。種々の磁性伝導体にてJ'の高精度計算を実行した。
特に、スピンフラストレーションが内在している分子性結晶では、この真価を十二分に発揮できる。但し、スピンフラストレーションでは、スピンの量子性を無視できないためJ'を算出しただけでは駄目であり、完全に量子的な糸の計算が不可避である。そこで、Heisenbergハミルトニアンを全スピン状態を基底として展開し、厳密対角化することでスピン状態の解析を行った。

  • Research Products

    (19 results)

All 2010 2009

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

  • [Journal Article] Quantum dynamic simulations for single molecular magnets using anisotrop is spin models2009

    • Author(s)
      T.Kawakami, et al.
    • Journal Title

      Polyhedron 28

      Pages: 2092-2096

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical calculations of the pressure effect for the b-phase of p-NPNN2009

    • Author(s)
      M.Okumura, et al.
    • Journal Title

      Polyhedron 28

      Pages: 1898-1902

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical calculations of magnetic properties of the a-, b-, c- and d-phases of p-NPNN2009

    • Author(s)
      M.Okumura, et al.
    • Journal Title

      Polyhedron 28

      Pages: 1768-1775

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical studies on electronic structures and magnetic interactions of K4 [Pt2(pop)4X]・2H20 (X=Cl, Br) complexes2009

    • Author(s)
      Y.Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      Polyhedron 28

      Pages: 1668-1671

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical study of magnetic interadion between C60 anion radicais2009

    • Author(s)
      Y.Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      Polyhedron 28

      Pages: 1750-1753

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical studies on magnetic interactions between Cu(II) ions in hydroxy pyridone nucleobases2009

    • Author(s)
      Y.Nakanishi, et al.
    • Journal Title

      Polyhedron 28

      Pages: 1714-1717

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical studies on magnetic interactions between Cu(II) ions in salen nucleobases2009

    • Author(s)
      Y.Nakanishi, et al.
    • Journal Title

      Polyhedron 28

      Pages: 1945-1949

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of Effective Exchange Integral Value of Polyradical Systems Based on the Band Calculation2009

    • Author(s)
      Y.Nakanishi, et al.
    • Journal Title

      Int.J.Quant.Chem. 109

      Pages: 3632-3640

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Approximately Spin-Projected Hessian for Broken Symmetry Method and Stretching Frequencies of F2 and Singlet O22009

    • Author(s)
      Y.Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      Int.J.Quant.Chem. 109

      Pages: 3641-3648

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Studies on Chemical Bonding Between Cu(II) and Oxygen Molecule in Type 3 Copper Proteins2009

    • Author(s)
      T.Saito, et al.
    • Journal Title

      Int.J.Quant.Chem. 109

      Pages: 3649-3658

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Symmetry and Broken-Symmetry in Molecular Orbital Descriptions of Unstable Molecules III. The Nature of Chemical Bonds of Spin Frustrated Systems2009

    • Author(s)
      T.Kawakami, et al.
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.A 113

      Pages: 15281-15297

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin Contamination Error in Optimized Geometry of Singlet Carbene (1A1) by Broken-Symmetry Method2009

    • Author(s)
      Y.Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.A 113

      Pages: 15041-15046

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transition state optimization based on approximate spin-projection (AP) method2009

    • Author(s)
      T.Saito, et al.
    • Journal Title

      Chem.Phys.Left. 483

      Pages: 168-171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] BS DFT and BS HDFT Studies of Cr-Cr Sextuple Bond from the Viewpoint of Electron Correlation Effects2009

    • Author(s)
      Y.Kitagawa, et al.
    • Journal Title

      Int.J.Quant.Chem. 109

      Pages: 3315-3324.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 磁性分子としての酸素分子の低次元細孔への吸蔵や分子表面への吸着現象の理論計算2010

    • Author(s)
      川上貴資, et al.
    • Organizer
      日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Year and Date
      20100326-20090329
  • [Presentation] 気体吸蔵錯体中のホストーゲスト分子間の相互作用の空間探査2010

    • Author(s)
      川上貴資, et al.
    • Organizer
      次世代スパコンナノ統合シンポジウム
    • Place of Presentation
      分子研(愛知)
    • Year and Date
      20100303-20090304
  • [Presentation] Theoretical studies of radical spin arrangements in the cavity of nanoporous complexes2009

    • Author(s)
      T.Kawakami, et al.
    • Organizer
      日露磁性国際会議
    • Place of Presentation
      兵庫県淡路夢舞台(兵庫)
    • Year and Date
      20091116-20091118
  • [Presentation] 分子軌道法による相互作用パラメータの第一原理計算と磁性体等への展開2009

    • Author(s)
      川上貴資,武田亮,庄司光男,新田浩也,北河康隆,山口兆,奥村光隆
    • Organizer
      触媒討論会
    • Place of Presentation
      宮崎大学
    • Year and Date
      20090927-20090930
  • [Presentation] 気体吸蔵錯体中のホストーゲスト分子間の相互作用の空間探査2009

    • Author(s)
      川上貴資, et al.
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20090921-20090924

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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