• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of relativistic electron correlation method toward actinide compounds

Research Project

Project/Area Number 21H01864
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

阿部 穣里  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (60534485)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中谷 直輝  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (00723529)
波田 雅彦  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特任教授 (20228480)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsアクチノイド化合物 / CASPT2 / 相対論 / 量子化学 / 電子状態
Outline of Annual Research Achievements

アクチノイド化合物の電子状態は、顕著な相対論効果と複雑な電子相関効果に支配され、補正としての相対論効果や密度汎関数法による電子相関の取り扱いでは記述が困難となる。本課題では、アクチノイド化合物の電子状態・物性計算を可能とするための、厳密2成分相対論法(X2C法)と多参照摂動論であるCASPT2法、RASPT2法に基づいた相対論的電子相関理論・プログラム開発を行っている。最終年度である3年目にはプログラムを概ね完成させ、GitHubを利用してプログラム公開の準備を行った。(https://github.com/RQC-HU/dirac_caspt2にて近日中に公開。)またCASPT2,RASPT2計算には複雑な活性空間の指定が必要である。そこでインプットファイルの作成を補助するGUIプログラムを開発した。 (https://github.com/RQC-HU/dcaspt2_input_generatorにて公開済み)さらに本プログラムを用いた高精度なベンチマーク計算として、UO22+分子の基底・励起状態のポテンシャル曲線をRASPT2法で描き、垂直励起エネルギー、断熱励起エネルギー、平衡核間距離を求めた。これまで報告されている理論計算値と比較し、電子相関法や相対論法の違いによって、励起状態の記述がどう変化するか解析した。これらの計算結果は、プログラムの紹介を兼ねて、近日中にアーカイブと学術誌に投稿し、同じタイミングでプログラム公開を行う。また本プログラムを用いて3価キュリウム錯体のf-f遷移のCASPT2計算を行い、こちらも論文執筆に向けてデータ整理を行った。DMRG-CASPT2についてはQCMaquisプログラムを用いたDMRG計算と、我々のCASPT2プログラムの初期的な接続に成功した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Algorithmiq(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Algorithmiq
  • [Int'l Joint Research] EPFL(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      EPFL
  • [Journal Article] Electron flux is a key determinant of uranium isotope fractionation during bacterial reduction2023

    • Author(s)
      Brown Ashley R.、Molinas Margaux、Roebbert Yvonne、Sato Ataru、Abe Minori、Weyer Stefan、Bernier-Latmani Rizlan
    • Journal Title

      Communications Earth & Environment

      Volume: 4 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s43247-023-00989-x

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enhanced Photo-Electrochemical Responses through Photo-Responsive Ruthenium Complexes on ITO Nanoparticle Surface2023

    • Author(s)
      Pratomo Uji、Salmahaminati、Abe Minori、Hada Masahiko、Wyantuti Santhy、Bahti Husein H.、Mulyana Jacob Yan
    • Journal Title

      Processes

      Volume: 11 Pages: 2060~2060

    • DOI

      10.3390/pr11072060

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Density Functional Study on the Photopolymerization of Styrene Using Dinuclear Ru-Pd and Ir-Pd Complexes with Naphthyl-Substituted Ligands2023

    • Author(s)
      Salmahaminati、Inagaki Akiko、Hada Masahiko、Abe Minori
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry A

      Volume: 127 Pages: 2810~2818

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.3c01299

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Contribution of the nuclear field shift to kinetic uranium isotope fractionation2023

    • Author(s)
      Brown A.R.、Roebbert Y.、Sato A.、Hada M.、Abe M.、Weyer S.、Bernier-Latmani R.
    • Journal Title

      Geochemical Perspectives Letters

      Volume: 27 Pages: 43~47

    • DOI

      10.7185/GEOCHEMLET.2333

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hyperfine and P, T odd properties in BiO: comparison between coupled-cluster method and multi-reference perturbation method based on a Dirac Hamiltonian2023

    • Author(s)
      Abe Minori、Tsutsui Takashi、Kanamori Hideto、Hada Masahiko
    • Journal Title

      Molecular Physics

      Volume: - Pages: e2226255

    • DOI

      10.1080/00268976.2023.2226255

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relativistic CASPT2 programbased on DIRAC software2024

    • Author(s)
      M. Abe, K. Noda, Y. Masuda, R. Kashino, M. Hada, N. Nakatani, A. Yoshida, A. Sato, S. Iwamuro
    • Organizer
      International Workshop on Massively Parallel Programming for Quantum Chemistry and Physics (MPQCP 2024)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アクチノイド化合物に適応可能な高精度相対論的多配置電子相関法の開発2024

    • Author(s)
      阿部穣里, 野田紘平, 増田康人, 樫野理子, 波田雅彦, 中谷直輝, 吉田均, 佐藤有汰留, 岩室寿美果
    • Organizer
      2023年度「アクチノイトの物性化学と応用・原子炉照射医療用RI製造に関する専門研究会 」
    • Invited
  • [Presentation] Relativistic quantum chemical calculations for uranium isotope fractionation in biotic and abiotic systems2023

    • Author(s)
      Minori Abe, Ataru Sato, Masahiko Hada
    • Organizer
      17th International Congress of Quantum Chemistry (ICQC)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アクチノイド化合物に向けた高精度相対論的CASPT2プログラムの開発2023

    • Author(s)
      増田康人、野田紘平、岩室寿美果、樫野理子、阿部穣里
    • Organizer
      日本放射化学会第67回討論会
  • [Remarks] dcaspt2_input_generator

    • URL

      https://github.com/RQC-HU/dcaspt2_input_generator

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi