第一原理オーダーN手法の開発とナノ物質への応用

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17064017
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 大野 隆央 独立行政法人物・質材料研究機構, 計算科学センター, センター長 (30344435)
• 研究分担者: 宮崎 剛 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算科学センター, 主幹研究員 (50354147) ; 木野 日織 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算科学センター, 主任研究員 (70282605) ; 西野 正理 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算科学センター, 主任研究員 (80391217) ; 奈良 純 独立行政法人物質・材料研究機構, 計算科学センター, 主任研究員 (30354145) ; 館山 佳尚 独立行政法人物質・材料研究機構, MANA, 若手独立研究者 (70354149)
• 連携研究者: 尾崎 泰助 北陸先端科学技術大学院・大学, 先端融合領域研究院, 准教授 (70356723)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: 第一原理 / ナノ物質

研究概要

第一原理オーダーN手法の開発を初めとして、安定構造・反応経路探索、伝導特性解析、励起状態解析等のナノ物質の解析に有効な量子論的な計算科学的手法を構築し、生体系を含むナノ物質への適用を進め、量子ドット系に対する2万原子規模の大規模第一原理計算の実現、蛋白質の安定構造、固体表面ダイナミクス、分子架橋系の新規伝導機能、水溶液中の金属酸化物の酸化還元等、ナノ物質の新規な物性・機能に関する理解と知見を獲得した。

研究成果

• [雑誌論文] The Energetics of hutcluster self-assembly in Ge/Si(001) from linear-scaling DFT calculations (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Miyazaki, D. R. Bowler, M. J. Gillan and T. Ohno
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 77 ページ: 294201-1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accuracy of order-N DFT calculations on DNA systems using CONQUEST (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, T. Miyazaki, T. Ohno, D. R. Bowler and M. J. Gillan
  • 雑誌名: J. Phys. Condens. Matter20 ページ: 294201-1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation mechanism of one-dimentional Si island on H/Si(001) surface (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Nara, H. Kajiyama, T. Hashizume, Y. Suwa, S. Heike, S. Matsuura, T. Hitosugi and T. Ohno
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 100 ページ: 026102/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron transport in a pai-stacking molecular chain (2008)
  • 著者名/発表者名: W. T. Geng, M. Oda, J. Nara, H. Kondo, and T. Ohno
  • 雑誌名: J. Phys. Chem 112 ページ: 2795-2800
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dependence of the conduction of a single biphenyl dithiol molecule on the dihedral angle between the phenyl rings and its application to a nano-rectifier (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kondo, J. Nara, H. Kino, and T. Ohno
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 128 ページ: 064701-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear-scaling DFT calculations with the CONQUEST code (2007)
  • 著者名/発表者名: D.R. Bowler, A.S. Torralba, T. Miyazaki, T. Ohno, and M. J. Gillan
  • 雑誌名: Psi-K NewsLetter 81 ページ: 55-68
  • 査読あり
• [雑誌論文] Miyashita, Simple 2D model for the elastic origin of cooperativity among spin states of spin-crossover complexes (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Nishino, K. Boukheddaden, Y. Konishi, and S
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 98 ページ: 247203-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Free energy calculation of water addition coupled to reduction of aqueous RuO40- (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Tateyama, J. Blumberger, T. Ohno, and M. Sprik
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 126 ページ: 204506-1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiregional hybrid method and its application : formation of an atomic protrusion at an atomic force microscope tip apex (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakamura, N. Takahashi, T. Uda, and T. Ohno
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 97 ページ: 086103-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time propagation TD- DFT study on the ringopening trans- formation of the photoexcited crystalline benzene (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Tateyama, N. Oyama, T. Ohno, and Y. Miyamoto
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 124 ページ: 124507
  • 査読あり
• [学会発表] Quantum simulations on nano-structured materials (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ohno
  • 学会等名: Japan-Germany JST-DFG Workshop on Nanoelectronics
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2009-01-23
• [学会発表] First-principles investigations of molecular functions (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Ohno
  • 学会等名: Asian consortium on computational materials science(ACCMS-4)
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-09-15
• [学会発表] A DFT study on the structural stability of Ge 3D nanostructures on Si(001) using CONQUEST (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Miyazaki
  • 学会等名: CECAM
  • 発表場所: Lyon, France
  • 年月日: 2007-08-01
• [学会発表] Structures of a peptide fragment of β2-microglobulin studied by replica-exchange molecular dynamics simulations (2005)
  • 著者名/発表者名: M. Nishino, Y. Sugita, T. Yoda, and Y. Okamoto
  • 学会等名: First NIMS-U Penn Materials Workshop
  • 発表場所: NIMS, Japan
  • 年月日: 2005-04-18
• [図書] 『計算工学』特集「ペタスケールコンピューティング」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大野隆央
  • 総ページ数: 24-27
  • 出版者: 日本計算工学会
• [図書] DNAの大規模DFT計算 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎剛、大塚教雄
  • 総ページ数: 849-858
  • 出版者: 固体物理
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.nims.go.jp/cmsc/fps1/index.html