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2010 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  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30321748)

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

研究対象として解析する新奇物質系は、ドナー分子層の伝導性とカウンターイオン層の磁性がカップリングした各種の「磁性伝導体」の分子性結晶である。これらに関しては、既に小林(分子研)らにより超伝導性+反強磁性の性質を有するκ-BETS2FeX4が報告され非常に注目を集めた。しかしながら、超伝導性+強磁性である物質の探索は未だ発展途上であった。そこで、本申請課題では種々の磁性伝導体の分子性結晶を包括的に取り扱うことができる理論的な方法論の開発と、各分子性結晶への適用を行った。
平成22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。つまり、本申請者は、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。更に、統計理論的なスピンシミュレーションを実行することで、各種のマクロな物理量を算出した。これにより、実験による磁化測定などの結果との比較を可能とした。

  • Research Products

    (30 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (18 results) (of which Peer Reviewed: 18 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Reinvestigation of the Reaction of Ethylene and Singlet Oxygen by the Approximate Spin Projection Method. Comparison with Multireference Coupled-Cluster Calculations2010

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

      J.Phys.Chem.A

      Volume: 114 Pages: 7967-7974

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photocatalytic Hydrogen Production from Water Using Heterogeneous Two-dimensional Rhodium Coordination Polymer [Rh2(p-BDC)2]n2010

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

      Chem.Lett.

      Volume: 39 Pages: 358-359

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MkMRCC, APUCC, APUBD approaches of didehydronated species : comparions among calculated through-bond exchange integrals for diradicals2010

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

      Molecular Physics

      Volume: 108 Pages: 2533-2541

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MkMRCC, APUCC, APUBD approaches to 1,n-didehydropolyene diradicals : the nature of through-bond exchange integrals2010

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

      Molecular Physics

      Volume: 108 Pages: 2559-2578

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multireference character of 1,3-Dipolar Cycloaddition of Ozone with Ethylene and Acrylonitrile2010

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

      J.Phys.Chem.A

      Volume: 114 Pages: 12116-12123

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A broken-symmetry study on the automerization of cyclobutadiene. Comparison with UNO- and DNO-MRCC methods2010

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

      Chem.Phys.Lett.

      Volume: 498 Pages: 253-258

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical study on the electronic configurations and nature of chemical bonds of dirhodium tetraacetato complexes [Rh2(CH3COO)4(L)2](L=H2O, Free): Broken symmetry approach2010

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

      Bull.Chem.Soc.Jpn.

      Volume: 83 Pages: 1481-1488

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical studies on the structural and magnetic property of arginase acrive site2010

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

      Supramolecular Chemistry

      Volume: 23 Pages: 22-28

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical studies on the electronic structure of the synthetic complex of soluble methanemonooxygenase intermediate Q2010

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

      Supramolecular Chemistry

      Volume: 23 Pages: 83-87

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] THEORETICAL STUDIES OF RADICAL SPIN ARRANGEMENTS IN THE CAVITY OF NANOPOROUS COMPLEXES

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

      Polyhedron

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] THEORETICAL STUDIES OF d-d AND d-pi-d MAGNETIC INTERACTIONS IN (EDT-TTFVO)2FeBr4 CRYSTALS

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

      Polyhedron

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical study about adsorption of O2 molecule on aromatic hydrocarbon

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

      Polyhedron

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AB INITIO STUDY OF MAGNETIC INTERACTIONS OF DIDEHYDRONATED POLYENE DIRADICALS

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

      Polyhedron

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GROUND STATE SEARCHES FOR SPIN CLUSTERS USING CONTINUO US OPTIMIZATION METHODS

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

      Polyhedron

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modification of MOF Catalysts by Manipulation of Counter-ions : Experimental and Theoretical Studies of Photochemical Hydrogen Production from Water over Microporous Diruthenium (II, III) Coordination Polymers

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

      Supramolecular Chemistry

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Study of Absorption spectrum of Dirhodium Tetracarboxylate Complex Rh2(CH3COO)4(H2O)2 in Aqueous Solution Revisited

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

      Supramolecular Chemistry

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] UNO-and ULO-MRCC(Mk), AP-UCC and AP-UBD Approaches to Diradical Systems

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

      Int.J.Quant.Chem.

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Potential Energy Curve for Ring-Opening Reactions : Comparison Between Broken-Symmetry and Multireference Coupled Cluster Methods

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

      J.Phys.Chem.

      Volume: (in press 未定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 単分子磁石の零磁場分裂定数Dの分子軌道法による算出2011

    • Author(s)
      川上貴資, et al.
    • Organizer
      日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川)
    • Year and Date
      20110326-20110329
  • [Presentation] グラフェンへの酸素分子の吸着に関する芳香族炭化水素分子での理論的研究2011

    • Author(s)
      木下啓二, 川上貴資, et al.
    • Organizer
      日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川)
    • Year and Date
      20110326-20110329
  • [Presentation] 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2011

    • Author(s)
      川上貴資, et al.
    • Organizer
      次世代ナノシンポジウム
    • Place of Presentation
      甲南大学(兵庫)
    • Year and Date
      20110222-20110223
  • [Presentation] 零磁場分裂定数の算出プログラムの開発および単分子磁石等への適用2011

    • Author(s)
      川上貴資, et al.
    • Organizer
      次世代ナノシンポジウム
    • Place of Presentation
      甲南大学(兵庫)
    • Year and Date
      20110222-20110223
  • [Presentation] THEORETICAL STUDIES OF RADICAL SPIN ARRANGEMENTS IN THE CAVITY OF NANOPOROUS COMPLEXES2010

    • Author(s)
      T.Kawakami, T.Kawakami, et al.
    • Organizer
      ICMM12th
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      20101008-20101012
  • [Presentation] THEORETICAL STUDIES OF d-d AND d-pi-d MAGNETIC INTERACTIONS IN (EDT-TTFVO)2FeBr4 CRYSTALS2010

    • Author(s)
      M.Takenaka, T.Kawakami, et al.
    • Organizer
      ICMM12th
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      20101008-20101012
  • [Presentation] Theoretical study about adsorption of O2 molecule on aromatic hydrocarbon2010

    • Author(s)
      K.Kinoshita, T.Kawakami, et al.
    • Organizer
      ICMM12th
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      20101008-20101012
  • [Presentation] AB INITIO STUDY OF MAGNETIC INTERACTIONS OF DIDEHYDRONATED POLYENE DIRADICALS2010

    • Author(s)
      K.Kanda, T.Kawakami, et al.
    • Organizer
      ICMM12th
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      20101008-20101012
  • [Presentation] GROUND STATE SEARCHES FOR SPIN CLUSTERS USING CONTINUO US OPTIMIZATION METHODS2010

    • Author(s)
      A.Oda, T.Kawakami, et al.
    • Organizer
      ICMM12th
    • Place of Presentation
      北京(中国)
    • Year and Date
      20101008-20101012
  • [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
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] グラフェンへの酸素分子の吸着に関する理論的研究2010

    • Author(s)
      木下啓二, 川上貴資, et al.
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Book] Recent Progress in Coupled Cluster Methods2010

    • Author(s)
      S.Yamanaka, T.Kawakami, et al.
    • Total Pages
      573-603
    • Publisher
      Springer Science

URL: 

Published: 2012-07-19  

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