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量子コンピュータの量子ビット素子としての分子磁性体の設計

研究課題

研究課題/領域番号 15750120
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機能物質化学
研究機関大阪大学

研究代表者

川上 貴資  大阪大学, 理学研究科, 助手 (30321748)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード量子コンピュータ / 量子ドット素子 / 分子磁性 / 有機強磁性体 / 有機超伝導体 / 有機磁性金属 / 磁気的相互作用 / 有効交換積分
研究概要

量子コンピュータは、ごく近年にセンセーションを巻き起こしている。一方、分子磁性体は、我国にて世界に先駆けて発見された化学の重要な領域の一つである。そして、これらの融合として、量子コンピュータを分子磁性体にて実現することが考えられる。本研究では、「量子コンピュータの量子ビット素子としての分子磁性体の設計」を目指す。その実現のためには詳細な理論的議論からのアプローチも必要である。
平成17年度は、前年度に引き続き、実際の分子磁性体がその性能を発揮するための形態を、量子化学計算にて吟味し、合成戦略への設計指針を与えた。また加えて、量子ビット素子を分子磁性体にて構築するための理論展開に関しても、継続して行った。直接量子ビット素子の探索を行うのは非常に困難である。そこで、着実にアプローチするために、分子磁性体の分野での有機強磁性結晶及び分子性(超)伝導性結晶に関して、磁性スピン・遍歴電子の振る舞いを理論的に解析することから展開した。ここでは、磁気スピンが安定に存在する条件と、そのスピン源間の磁気的相互作用の発現メカニズムの解明を、磁性・伝導性に関する考察と一体となって押し進めた。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (21件) 図書 (3件) 文献書誌 (20件)

  • [雑誌論文] Theoretical studies on magnetic interaction in one-dimensional CuBrn chains2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawakami
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 154

      ページ: 317-320

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Quantum Chemical Study on Magnetic Interactions in Phenzine-delivatives : for the Chemical-/Photo-induced Organic Magnets2005

    • 著者名/発表者名
      T.Taniguchi
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 154

      ページ: 321-324

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical direct evaluation of inter-dimer J values in BETS salts2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawakami
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 24

      ページ: 2382-2388

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A theoretical study of electronic structures and intermolecular magnetic interactions for spiro-biphenalenyls2005

    • 著者名/発表者名
      T.Taniguchi
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 24

      ページ: 2274-2279

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Possibilities of magnetic modifications of DNA wires, sheets and related materials2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 24

      ページ: 2758-2766

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical studies on magnetic interactions and charge-dope effects in one-dimensional Ni5 and Ni7 complexes2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kitagawa
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 24

      ページ: 2751-2757

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A theoretical study of zero-field splitting of organic biradicals2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shoji
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 24

      ページ: 2708-2715

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical studies on ferrimagnetic behavior of TCNE and manganese porphyrin dimer2005

    • 著者名/発表者名
      K.Koizumi
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 24

      ページ: 2720-2725

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical studies on magnetic interactions between Ni(II) ions in urease2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Maruno
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 24

      ページ: 2778-2783

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical studies on dissociation of metal-carbon bond in Cobalamin : Formulation and calculation2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nishiyama
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 24

      ページ: 2745-2750

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Possibilities of Molecular-based Spintoronics of DNA Wires, Sheets and Related Materials2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawakami
    • 雑誌名

      Int.J.Quant.Chem. 105

      ページ: 655-671

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Theory of Chemical Bonds in Metalloenzymes II : Hybrid-DFT Studies in iron-sulfur clusters2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shoji
    • 雑誌名

      Int.J.Quant.Chem. 105

      ページ: 628-644

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Chemical Bonding, Less Screening, and Hund's Rule Revisited2005

    • 著者名/発表者名
      S.Yamanaka
    • 雑誌名

      Int.J.Quant.Chem. 105

      ページ: 687-700

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 紙上セミナー 分子磁性の理論(その13)有機強磁性高分子および有機強磁性金属の分子設計2005

    • 著者名/発表者名
      川上貴資
    • 雑誌名

      固体物理 40

      ページ: 855-869

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 紙上セミナー 分子磁性の理論(その14)Cuoと等電子的なπ-d,π-Rおよび関連物質系の分子設計2005

    • 著者名/発表者名
      川上貴資
    • 雑誌名

      固体物理 40

      ページ: 931-946

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical studies on magnetic interaction in one-dimensional spin chains of hydrogen atoms (Hn) and copper bromide (CunBrm).2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kawakami
    • 雑誌名

      Int.J.Quant.Chem. 100

      ページ: 907-917

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical studies on effective exchange integrals using spin correlation function analysis and magnetic effective density functional (MEDF) method.2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kitagawa
    • 雑誌名

      Int.J.Quant.Chem. 100

      ページ: 927-936

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Theory of chemical bonds in metalloenzymes I : Analytical and hybrid-DFT studies on oxo and hydroxo diiron cores.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shoji
    • 雑誌名

      Int.J.Quant.Chem. 100

      ページ: 887-906

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical Studies on Electronic States of Rh-C60. Possibility of a Room temperature Organic Ferromagnet.2004

    • 著者名/発表者名
      S.Nakano
    • 雑誌名

      Molecules 9

      ページ: 792-807

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 分子磁性の理論(その3) 完全CI型波動関数法による有機磁性体の解析2004

    • 著者名/発表者名
      山中秀介
    • 雑誌名

      固体物理 39

      ページ: 509-519

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 研究室紹介2004

    • 著者名/発表者名
      奥村光隆
    • 雑誌名

      生産と技術 56

      ページ: 35-38

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 実験化学講座12巻計算化学2004

    • 著者名/発表者名
      川上貴資
    • 総ページ数
      492
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] ナノ・IT時代の分子機能材料と素子開発2004

    • 著者名/発表者名
      川上貴資
    • 総ページ数
      798
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 物性機能量子化学入門2004

    • 著者名/発表者名
      山口兆
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      講談社サイエンティフィック
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kawakami, et al.(1st author: "Theoretical determination of all the effective parameters in the BETS related crystals by HF and DFT methods."Synthetic Metals. 133-134. 565-567 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kawakami, et al.(1): "Theoretical analysis of magnetic parameters between donors in BEDT-TTF, BETS, TMTTF and TMTSF crystals."Synthetic Metals. 137. 1259-1260 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kawakami, et al.(1): "Theoretical studies of magnetic interactions in many types of organic donor salts : BEDT-TTF, BETS, TMTTF AND TMTSF."Polyhedron. 22. 2051-2065 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamashita, et al.(2): "Theoretical studies on effective parameters for ionic radical clusters : possibility of organic magnetic metals."Synthetic Metals. 133-134. 589-591 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Taniguchi, et al.(2): "Theoretical studies of intra-and intermolecular magnetic interactions of organic polydradicals with S=1,2/3 and 2 spin sites."Synthetic Metals. 133-134. 585-587 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamaguchi, et al.(2): "Theoretical studies on molecule-based magnetic conductors."Polyhedron. 22. 2077-2090 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Taniguchi, et al.(3): "Theoretical study on model clusters for pure organomagnetic conductors."Synthetic Metals. 137. 1261-1262 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakano, et al.(3): "Theoretical studies on electronic states of Rh-C60."Synthetic Metals. 135-136. 779-780 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kitagawa, et al.(3): "Magnetic effective density functional studies on electronic states of Cr2(pyphos)4 and Pt2Cr2(pyphos)4(CH3)4."Polyhedron. 22. 2019-2025 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakano, et al.(3): "Hybrid DFT study of electronic structure on quasi-one-dimensional halogen-bridged binuclear metal complexes(MMX)."Polyhedron. 22. 2027-2038 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Taniguchi, et al.(3): "Theoretical study on pure organomagnetic conductors with model clusters."Polyhedron. 22. 2039-2043 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shoji, et al.(3): "Hybrid density-functional theory stodies on stable polycarbenes."Polyhedron. 22. 2067-2076 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yamanaka, et al.(3): "Spin correlation functions by generalized spin orbital density functional and multireference approaches."Int.J.Quant.Chem. 95. 512-520 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yamanaka et al.(3): "Ab initio density functional approach for noncollinear molecular magnetism of multicenter metal clusters."(in press.).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] R.Takeda, et al.(4): "Theoreticai studies on contributions of SOMO-SOMO and other couplings to the magnetic interaction in radical clusters."Synthetic Metals. 133-134. 593-595 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Isobe, et al.(4): "Systematic comparisons between broken symmetry and symmetry-adapted approaches to transition states by chemical indices : A case study of the Diels-Alder reactions."J.Phys.Chem.A. 107. 682-694 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamaguchi, et al.(5): "N-band Hubbard models II. Cooperative mechanisms of electron-phonon, electron correlation and many-band effects toward high-Tc superconductors."Int.J.Quant.Chem. 92. 47-70 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto, et al.(6): "Synthesis, crystal structure and magnetic properties of dimethylthiotetrathiafulvalenoquinone-1,3-dithiolemethide/CuBr42-salt incorporating neutral copper bromide arrays."Synthetic Metals. 135-136. 575-576 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamaguchi, et al.(6): "Spin and pseudo spins in theoretical chemistry. A unified view for superposed and entangled quantum systems."Bull.Korean Chem.Soc.. 24(発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto, et al.(7): "One-dimensional CuBr42-ion array and CuBr3-ion chain included in the p conducting framework composed of bis(methylthio)tetrathiafulvalenothioquinone-1,3-dithiocarbonatodithiolemethide Molecules."Inorg.Chem.. 42. 8638-8645 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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