| 研究課題/領域番号 |
15K17816
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 早稲田大学 (2018)
国立研究開発法人理化学研究所 (2015-2017) |
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研究代表者 |
河東田 道夫 早稲田大学, 理工学術院, 客員主任研究員 (60390671)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 物理化学 / 計算化学 / 電子状態計算 / 相対論的量子化学 / 励起状態 / スピン-軌道相互作用 / 並列計算アルゴリズム / 線形応答結合クラスター理論 / 超並列アルゴリズム |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、スピン-軌道相互作用をを顕に考慮した励起状態の高精度計算を実現するために、Generalized unrestricted Hartree-Fock法に基づいたSO-LR-CC2法の開発を行った。さらに、SO-LR-CC2法で計算のボトルネックなる4中心2電子反発積分を高速化するために、混合精度化したresolution-of-identity(RI)近似法を開発し、計算を化学精度を満たす範囲で高速化を行った。さらに「京」や「TSUBAME」などのスーパーコンピュータに適したMPI/OpenMPハイブリッド並列アルゴリズムを開発しプログラムの実装を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の学術的意義として、第一に分子の励起状態を研究する上で非常に重要な効果であるスピン-軌道相互作用を顕に考慮し、励起状態を高精度に計算することが可能な理論手法がが確立した点が挙げられる。第二に予測信頼性の高い理論計算手法に基づき高周期元素を含む遷移金属錯体でのスピン禁制遷移や項間交差などの複雑な電子過程の解明が可能となった点が挙げられる。
本研究成果の社会的意義として、本研究成果を有機太陽電池や有機発光材料ならびに人工光合成素子などの機能分子材料設計に応用することも可能となったため、将来の光機能分子材料創出や光エネルギー変換技術発展に大きく貢献できることが挙げられる。
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