粒子群最適化法を用いた低次元ナノ空間における化学反応の高速探索

• 研究課題/領域番号: 24K21714
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 湯村 尚史 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (80452374)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 粒子群最適化 / 密度汎関数法計算 / ナノ空間 / 化学反応 / 遷移状態

研究開始時の研究の概要

本研究課題は,　低次元ナノ空間における化学反応に注目し, その活性化エネルギーを最小とする低次元材料を探索する. この目的を達成するには, 多種多様な低次元材料のナノ空間における化学反応を網羅的に探索する必要がある. この網羅探索には, 莫大な計算コストが必要となる密度汎関数法 (DFT) 計算では太刀打ちできない. そこで本研究では, ファン・デル・ワールス力を考慮した粒子群最適化法に基づく遷移状態探索プログラムを新たに構築し, ナノ空間における化学反応における中間体および遷移状態を高速に算出し, 活性化エネルギーを最小化する低次元材料を探索する.