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2019 年度 研究成果報告書

解析的高次微分計算法の開発と大規模系への応用

研究課題

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研究課題/領域番号 17K14436
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

西本 佳央  京都大学, 理学研究科, 助教 (20756811)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード計算化学 / 量子化学
研究成果の概要

本研究の主目的は、密度汎関数強束縛(DFTB)法を用いた高次解析的微分を実装し、赤外分光スペクトル・非共鳴ラマンスペクトルのシミュレーションを可能にすることである。実際にこれらのシミュレーションを可能にし、さらに長距離補正を加えたLC-DFTB法と呼ばれる手法でのシミュレーションも可能にした。また、LC-DFTB法を用いた励起状態計算や、多参照摂動理論と呼ばれる高精度計算での解析的一次微分の計算を可能にした。

自由記述の分野

量子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で開発した計算手法は、これまで計算できなかった規模でのシミュレーションを可能にする。このため、従来より大きな分子に対して、実験で得られる赤外分光・非共鳴ラマンスペクトルの比較が可能となりうる。
また励起状態計算は、光が関与する化学反応に関わっている。特に蛍光はデバイスのみならず生体系での応用も期待されている。本研究課題で開発した計算手法は、発光や失活機構の解明や分子デザインに役立つ可能性がある。

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公開日: 2021-02-19  

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