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フラグメント分子軌道法と密度汎関数強束縛法を用いた理論開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H06316
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

西本 佳央  京都大学, 福井謙一記念研究センター, 助教 (20756811)

研究期間 (年度) 2015-08-28 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード計算化学 / 量子化学 / 分子動力学シミュレーション
研究成果の概要

本研究では、フラグメント分子軌道(FMO)法と密度汎関数強束縛(DFTB)法を組み合わせた、FMO-DFTB法と呼ばれる手法を用いての理論開発を行った。従来のエネルギー一次微分は解析的ではなかったため、新しく式を導出し直して完全に解析的なものを計算可能にした。また、溶媒効果を取り入れるため、FMO-DFTB法とpolarizable continuum modelを組み合わせた。これにより、たんぱく質などへの応用計算を可能にした。さらに、三体効果を取り入れることで、より精度の高い計算を可能にした。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Quantum chemical prediction of vibrational specta of large molecular systems with radical or metallic electronic structure2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishimoto and Stephan Irle
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 667 ページ: 317-321

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2016.11.014

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-Body Expansion of the Fragment Molecular Orbital Method Combined with Density-Functional Tight-Binding2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishimoto and Dmitri G. Fedorov
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 146 号: 7 ページ: 084101-084101

    • DOI

      10.1002/jcc.24693

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analytic hyperpolarizability and polarizability derivative with fractional occupation numbers for large extended systems2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 146 号: 8 ページ: 084101-084101

    • DOI

      10.1063/1.4976551

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The fragment molecular orbital method combined with density-functional tight-binding and the polarizable continuum model2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishimoto and Dmitri G. Fedorov
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 18 号: 32 ページ: 22047-22061

    • DOI

      10.1039/c6cp02186g

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analytic second derivative of the energy for density-functional tight-binding with the fragment molecular orbital method2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Nakata, Yoshio Nishimoto, and Dmitri G. Fedorov
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 145 号: 4 ページ: 044113-044113

    • DOI

      10.1063/1.4959231

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] DFTB/PCM Applied to Ground and Excited State Potential Energy Surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 120 号: 5 ページ: 771-784

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.5b10732

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Third-order density-functional tight-binding combined with the fragment molecular orbital method2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishimoto, Dmitri G. Fedorov, and Stephan Irle
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 636 ページ: 90-96

    • NAID

      120005674619

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-dependent density-functional tight-binding method with the third-order expansion of electron density2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishimoto
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 143 号: 9 ページ: 094108-094108

    • DOI

      10.1063/1.4929926

    • NAID

      120005678169

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-Scale Quantum Mechanical Molecular Dynamics Simulations Using Density-Functional Tight-Binding Combined with the Fragment Molecular Orbital Method2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nishimoto, Hiroya Nakata, Dmitri G. Fedorov, and Stephan Irle
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 6 号: 24 ページ: 5034-5039

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.5b02490

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 小数軌道占有数を用いた二次微分計算2017

    • 著者名/発表者名
      西本佳央、イレステファン
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] FMO法とDFTB法とPCM法の組み合わせ(FMO-DFTB/PCM)2016

    • 著者名/発表者名
      西本佳央、フェドロフドミトリ
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート(兵庫県)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 時間依存密度汎関数強束縛(TD-DFTB)法に関する理論開発2016

    • 著者名/発表者名
      西本 佳央
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会 (2016)
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 三次の展開項を用いた時間依存密度汎関数強束縛法(TD-DFTB3)2015

    • 著者名/発表者名
      西本 佳央
    • 学会等名
      第9回 分子科学討論会 2015東京
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-08-26   更新日: 2018-03-22  

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