| 研究課題/領域番号 |
14002004
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
平尾 公彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70093169)
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| 研究分担者 |
中嶋 隆人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10312993)
常田 貴夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20312994)
中野 晴之 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90251363)
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| キーワード | 分子理論 / ab initio分子軌道法 / 多参照摂動論 / 相対論的分子理論効果 / 密度汎関数法 / UTChem |
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| 研究概要 |
我々は、大規模分子計算に向けた「次世代分子理論」の開発を目標に、大きく分けて1.新しいab initio電子状態理論・計算法の開発、2.大規模分子計算に向けた新しい密度汎関数理論の開発、3.相対論的電子状態理論の開発とその応用、の3つの観点から研究を進めてきた。その結果、平成17年度は、以下に示す研究成果を得た。
1.へいせい17年度は、これらの成果をもとに、適用可能な系の拡張、アルゴリズム、プログラムの整備、これまでとは異なった視点から新たに大規模系にアプローチする手法の探索を目的として研究を行ってきた。具体的には、1.新しいMCSCF法であるstring product space SCF法の開発、2.SCF計算の高速化、3.新しい局在電子相関法の開発を行なった。
2.タンパク質やDNAなどの生体高分子などの大規模分子の化学的性質の解明において、van der Waals相互作用を取り扱う事が必須となってきている。従来の、密度汎関数法(DFT)計算においては、長距離交換相互作用の欠如が改善されていないため、取り扱う分子や用いる汎関数によって結果が大きく変動するなどの問題が報告されてきた。本研究では、長距離補正法とAndersson-Langreth-Lundqvist汎関数を多様な原子を含む一般的な弱い結合系に適用する方法を開発した。特に、ベンゼン2量体や核酸塩基のスタッキング相互作用において、高精度ab initio計算に匹敵する結果を得る事が出来た。
3.非相対論レベルにおいて、従来幾つかの効率的なMP2計算の手法が開発されているが、それらには一長一短がある。本研究ではそれらの手法の長所を伸ばしつつ、短所を補うことのできる新しいタイプのMP2摂動法であるRILL-MP2法を開発した。これまでのテスト計算により、RILL-MP2法は通常のMP2法と比べ大規模な分子系に対して高速な計算が実現できることがわかった。また、どんな大きさの分子系に対しても、得られる精度は一定で、精度を落とすことなく計算が実現できる事が示されている。
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