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X線自由電子レーザー(XFEL)により拓かれる新しい科学に関する理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24550034
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関首都大学東京 (2015)
独立行政法人理化学研究所 (2013-2014)
早稲田大学 (2012)

研究代表者

今村 穣  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (60454063)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードX線自由電子レーザー / 内殻励起 / 内殻イオン化 / 密度汎関数理論 / 多光子過程
研究成果の概要

従来では困難であった、化学反応の追跡、単分子構造解析、新奇物性の発現、の実験ができるX線自由電子レーザー(XFEL)に関して理論的に検討した。XFELの実験においては特徴的に生成される内殻励起・内殻イオン化の情報が重要である。そこで、我々が開発している軌道特定汎関数に基づく密度汎関数理論を用いて、XFELで生成される内殻励起・内殻イオン化を検討し、重要な知見を得た。この検討を通して、現在XFELで検討されている増感太陽電池材料である色素なども検討することが可能になってきた。また、理論計算の結果に基づき、アニリン分子を用いたXFELのパルス幅測定スキームも提案した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Analyses on Thiophene-Based Donor?Acceptor Semiconducting Polymers toward Designing Optical and Conductive Properties: A Theoretical Perspective2016

    • 著者名/発表者名
      Toru Matsui, Yutaka Imamura, Itaru Osaka, Kazuo Takimiya, and Takahito Nakajima
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 0 ページ: 0-0

    • 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] Correlating Magnetic Exchange in Dinuclear Bis(phenolate)-bridged Complexes: A Computational Perspective2016

    • 著者名/発表者名
      Archana Velloth, Yutaka Imamura, Hiroshi Sakiyama, and Masahiko Hada
    • 雑誌名

      Bulletin of the chemical society of Japan

      巻: 0 ページ: 0-0

    • NAID

      130005157275

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Study on Spin-Forbidden Transitions of Osmium Complexes by Two-component Relativistic Time-dependent Density Functional Theory2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Muneaki Kamiya, and Takahito Nakajima
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 648 ページ: 60-65

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2016.01.018

    • 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] Two-Component Relativistic Time-Dependent Density Functional Theory Study on Spin-Forbidden Transitions for Metal Polypyridyl Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Muneaki Kamiya, and Takahito Nakajima
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 635 ページ: 30-36

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2015.06.057

    • 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] Linearity Condition for Orbital Energies in Density Functional Theory(V): Extension to Excited State Calculations2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Kensei Suzuki, Takeshi Iizuka, Hiromi Nakai
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 618 ページ: 30-36

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2014.10.065

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Local Response Dispersion Method in Periodic Systems: Implementation and Assessment2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Ikabata, Yusuke Tsukamoto, Yutaka Imamura, Hiromi Nakai
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 36 号: 5 ページ: 303-311

    • DOI

      10.1002/jcc.23807

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Energy Decomposition Scheme Based on Information Theory2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Jun Suzuki, Hiromi Nakai
    • 雑誌名

      JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY

      巻: 34 ページ: 2787-2795

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical study on valence excitations of multiply ionized states for envelope measurement of x-ray free-electron-laser pulses2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Takaki Hatsui
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW A

      巻: 87 ページ: 43413-43413

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linearity condition for orbital energies in density functional theory (IV): Determination of range-determining parameter2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Rie Kobayashi, Hiromi Nakai
    • 雑誌名

      INTERNATIONAL JOURNAL OF QUANTUM CHEMISTRY

      巻: 113 ページ: 245-251

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the explicitly correlated Gaussian-nuclear orbital plus molecular orbital theory: Incorporation of electron-electron correlation2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Nishizawa,Yutaka Imamura, Yasuhiro Ikabata, Hiromi Nakai
    • 雑誌名

      CHEMICAL PHYSICS LETTERS

      巻: 533 ページ: 100-105

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct alkoxysilylation of alkoxysilanes for the synthesis of explicit alkoxysiloxane oligomers2012

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Wakabayashi, Misa Tamai, Kazufumi Kawahara, Hiroki Tachibana, Yutaka Imamura, Hiromi Nakai, Kazuyuki Kuroda
    • 雑誌名

      JOURNAL OF ORGANOMETALLIC CHEMISTRY

      巻: 716 ページ: 26-31

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Theoretical Study on π Materials for Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura
    • 学会等名
      the Pure and Applied Chemistry International Conference 2016 (PACCON 2016)
    • 発表場所
      Bangkok (Thailand)
    • 年月日
      2016-02-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Study on Organic Materials for Next Generation Solar Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura
    • 学会等名
      6th JCS International Symposium on Theoretical Chemistry
    • 発表場所
      Bratislava (Slovakia)
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 次世代有機太陽電池に関する理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      今村穣, 松井亨, 神谷宗明, 菅野翔平, 尾坂格, 瀧宮和男, 中嶋隆人, 波田雅彦
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会2015
    • 発表場所
      東京工業大学・東京,
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池に関する理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      今村穣, 松井亨, 尾坂格, 瀧宮和男, 中嶋隆人
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場・名古屋
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 増感色素のスピン禁制励起に関する理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      今村穣, 神谷宗明, 中嶋隆人
    • 学会等名
      2015年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      埼玉工業大学・深谷
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical Investigation on Dye Sensitizer Solar Cell: Spin-forbidden Transition2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura
    • 学会等名
      11th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering (ICCMSE 2015)
    • 発表場所
      Metropolitan Hotel, Athens, Greece
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NTChemを用いた色素増感太陽電池に関する理論的検討: スピン禁制励起2015

    • 著者名/発表者名
      今村穣
    • 学会等名
      第3回 NTChemワークショップ
    • 発表場所
      計算科学研究機構 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子化学計算プログラムの紹介2014

    • 著者名/発表者名
      今村穣
    • 学会等名
      元素戦略CREST合同研究会「物性理論と量子化学の接点~相対論の視点を中心として」
    • 発表場所
      メープル有馬 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2014-12-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Study on Spin Forbidden Transition of Solar Cell Sensitizers: Two-component Relativistic Time-dependent Density Functional Theory Study2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Muneaki Kamiya, Takahito Nakajima
    • 学会等名
      The 5th AICS international Symposium
    • 発表場所
      AICS, Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-12-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical Study on Solar Cell Sensitizers by Two-component Relativistic Time-dependent Density Functional Theory2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Muneaki Kamiya, Takahito Nakajima
    • 学会等名
      the 19th International Workshop on Quantum Systems in Chemistry, Physics and Biology (QSCP-XIX)
    • 発表場所
      Fullon Hotel, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高効率な色素増感太陽電池材料の設計に向けた理論的研究2014

    • 著者名/発表者名
      今村穣, 神谷宗明, 中嶋隆人
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会2014広島
    • 発表場所
      広島大学 (広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光機能材料に対する2成分相対論的時間依存密度汎関数理論の応用2014

    • 著者名/発表者名
      今村穣, 神谷宗明, 中嶋隆人
    • 学会等名
      第17回理論化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 京を用いた次世代太陽電池の材料設計へ向けて2014

    • 著者名/発表者名
      今村 穣
    • 学会等名
      シンポジウム「次世代太陽電池の動向と展望~京を用いた新材料設計に向けて~」
    • 発表場所
      理化学研究所計算科学研究機構(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-component Relativistic Time-dependent Density Functional Theory: Development and Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura, Muneaki Kamiya, Takahito Nakajima
    • 学会等名
      5th JCS International Symposium on Theoretical Chemistry
    • 発表場所
      東大寺総合文化センター(奈良県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 局所応答分散力法の実装:平面波基底への拡張2013

    • 著者名/発表者名
      塚本祐介, 五十幡康弘, 今村穣, 中井浩巳
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会(2013)
    • 発表場所
      立命館大学・草津
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 領域分割・スピンスケーリングを用いたRPA相関エネルギーの開発と数値検証2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木健生, 今村穣, 中井浩巳
    • 学会等名
      第15回理論化学討論会
    • 発表場所
      仙台市福祉プラザ・仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 多重内殻イオン化状態の理論的研究:XFELの時間構造測定の実現可能性2012

    • 著者名/発表者名
      今村穣, 初井宇記
    • 学会等名
      第15回理論化学討論会
    • 発表場所
      仙台市福祉プラザ・仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Orbital-free 密度汎関数理論における運動エネルギー汎関数に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      今村穣, 中井浩巳
    • 学会等名
      第15回理論化学討論会
    • 発表場所
      仙台市福祉プラザ・仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 軌道特定型密度汎関数理論の発展:SCFスキームの提案2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木健生, 飯塚壮, 今村穣, 中井浩巳
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会2012東京
    • 発表場所
      東京大学・東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Orbital-free 密度汎関数理論における運動エネルギー汎関数に関する研究(2):分子系における数値検証2012

    • 著者名/発表者名
      今村穣, 中井浩巳
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会2012東京
    • 発表場所
      東京大学・東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent Development Toward Rigorous Exchange-correlation Functionals2012

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Imamura
    • 学会等名
      China-Japan-Korea tripartite workshops on theoretical and computational chemistry (CJK-WTCC)
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X線自由電子レーザーの拓く科学:計算科学からのアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      今村穣
    • 学会等名
      早稲田大学高等研究所 トップランナーズ レクチャー コレクション オフ サイエンス
    • 発表場所
      早稲田大学・東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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