多重結合性を有する超原子分子軌道の線形結合性分子軌道の概念を用いた理論的解析

• 研究課題/領域番号: 25K08676
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分34010:無機・錯体化学関連
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 石井 知彦 香川大学, 創造工学部, 教授 (90285718)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 超原子 / 多重結合 / 電子構造解析 / 量子化学計算 / 機能性材料設計

研究開始時の研究の概要

本研究では、「超原子」と呼ばれる金属クラスターがつくる特殊な分子において、原子間の結合に似た「多重結合」がどのように成り立つのかを理論的に解明する。特に酸素分子（O2）に似た二重結合をもつ超原子分子の設計を目指し、電子の分布や結合の特徴を量子化学計算によって明らかにする。従来の分子軌道理論を拡張し、超原子分子にも適用できる新たな理論モデルを構築することで、複雑な電子構造の理解を進める。得られた成果は、新しい磁性材料、光機能材料、超伝導材料の開発につながる可能性を持ち、基礎科学と応用科学の架け橋となることを目指す。