| 研究課題/領域番号 |
16K05659
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
宮田 竜彦 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (70390648)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 溶媒和自由エネルギー / OZ理論 / RISM理論 / 分子動力学シミュレーション / closure近似 / hybrid closure / Lennard-Jones流体 / クーロン系 / MD hybrid closure / 溶融塩 / Ornstein-Zernike理論 / 溶媒-溶媒相関関数 / クーロンポテンシャル / 3D-OZ理論 / 平均力ポテンシャル / LJポテンシャル / 2D-OZ理論 / 3D-RISM理論 / MOZ理論 / 熱力学量 / 動径分布関数 / LJ流体 / 統計力学 / 化学物理 / 熱力学 / 液体論 / 分子シミュレーション |
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| 研究成果の概要 |
溶液中での溶質の安定性を議論するのに中心的な役割を果たす熱力学量は溶媒和自由エネルギーである。積分方程式理論は計算コストの低さが長所であるが、理論に含まれる近似の影響で溶媒和自由エネルギーには顕著な誤差が含まれることが分かっていた。本研究では単原子分子系の高精度化から始めて、ボトムアップ的なアプローチで3D-RISM理論の高精度化を目指した。SEBという補正法を提案した。これはLJポテンシャルのσパラメータを少し大きくする効果をブリッジ関数として定義したものであり、単原子分子系から多原子分子系まで幅広く利用することができる。3D-RISM理論で求まる水和自由エネルギーの高精度化にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
タンパク質の安定構造やリガンド結合などの予測計算では通常、分子動力学法が使われる。分子動力学法は結果が正確であることが期待される反面、計算コストが大変重く、タンパク質などの複雑な分子の自由エネルギー計算ではスーパーコンピュータが不可欠である。一方、積分方程式理論は計算コストが軽い反面、理論に含まれる近似の影響により計算結果が不正確となる場合がある。本研究成果は溶媒和自由エネルギーに関して、計算コストの軽さと計算結果の正確性を両立し得るものであり、今後は複雑な分子系への応用が期待される。
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