次世代分子理論による超分子科学の展開

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19350007
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 中嶋 隆人 独立行政法人理化学研究所, 量子系分子科学研究チーム, チームリーダー (10312993)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 理論化学 / 超分子科学 / 次世代分子理論 / 大規模分子理論 / 相対論的分子理論 / プログラム開発

研究概要

超分子における自己集合化の駆動力の起源や分子認識のメカニズムに対する理論的解明を目指し,「次世代分子理論」を展開した.具体的には,既存の分子理論が有する問題点を解決し,ブレークスルーを達成することで,大規模で複雑分子系である超分子を十分な精度を有しながら効率的に取り扱うことのできる分子理論とそのソフトウェアを開発した.そして,この「次世代分子理論」に先導された超分子の分子設計と反応制御を実現するめどを立てることができた.

研究成果

• [雑誌論文] Relativistic quantum Monte Carlo method using zeroth-order regular approximation Hamiltonian (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuka Y.; Nakajima T.; Nakata M.; Hirao K.
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 132 ページ: 054102(7 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron-nucleus cusp correction scheme for the relativistic zeroth-order regular approximation quantum Monte Carlo method (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuka Y.; Nakajima T.; Hirao K.
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 132 ページ: 174108(8 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient evaluation of the Coulomb force in the Gaussian and finite-element Coulomb method (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurashige Y.; Nakajima T.; Sato T.; Hirao K.
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 132 ページ: 244107(7 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The reaction of N2O5 with H3O+ : A first-principles direct molecular dynamics study of acid-catalyzed reactive uptake of N2O5 (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa S.; Nakajima T.
  • 雑誌名: Int.J.Quantum Chem. 109 ページ: 2143-2148
  • 査読あり
• [雑誌論文] 計算による高分子の屈折率・複屈折の波長分散と化学構造との関係に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 久保山敬一,井久田明史,中嶋隆人,扇澤敏明
  • 雑誌名: 高分子論文集 66 ページ: 119-129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Study on the Excited States of Heteroarene Chromophores : Comparison of Calculated and Experimental Values (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuji T.; Onoda M.; Otani Y.; Ohwada T.; Nakajima T.; Hirao K.
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 473 ページ: 196-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear-scaling multipole-accelerated Gaussian and finite-element Coulomb method (2008)
  • 著者名/発表者名: Watson M.A.; Kurashige Y.; Nakajima T.; Hirao K.
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 128 ページ: 054105(7 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron enhanced vibrational spectroscopy : theoretical spproach (2008)
  • 著者名/発表者名: Yui H.; Nakajima T.; Hirao K.; Sawada T.
  • 雑誌名: Anal.Sci. 24 ページ: 111-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] A dual-level state-specific time-dependent density-functional theory (2008)
  • 著者名/発表者名: Tokura S.; Sato T.; Tsuneda T.; Nakajima T.; Hirao K.
  • 雑誌名: J.Comp.Chem. 29 ページ: 1187-1197
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Gaussian and finite-element Coulomb method for the fast evaluation of Coulomb integrals (2007)
  • 著者名/発表者名: Kurashige Y.; Nakajima T.; Hirao K.
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 126 ページ: 144106(4 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical investigation of the Excited States of Coumarin Dyes for Dye-Sensitized Solar Cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Kurashige Y.; Nakajima T.; Kurashige S.; Hirao K.; Nishikitani Y.
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.A 111 ページ: 5544-5548
  • 査読あり
• [学会発表] Quantum Molecular Science on K Computer (2011)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 1st AICS International Symposium
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2011-03-12
• [学会発表] Large-Scale Two-Component Relativistic Molecular Theory (2010)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: Pacifichem2010
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] 次世代分子理論の開発と展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 第十回PCクラスタシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 大規模アプリの開発環境はこう在りたい! (2010)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 第十回PCクラスタシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 大規模分子系の磁気的性質の解明に向けた分子理論の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Solid-State NMR Chemical Shifts from ONIOM Calculations (2009)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: The 3'rd Japan-Czech-Slovakia Joint Symposium for Theoretical/Computational Chemistry
  • 発表場所: Bratislava
  • 年月日: 20090909-20090912
• [学会発表] ONIOM法を用いた固体NMRに対する理論的アプローチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] 大規模分子理論の開発と化学への展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 東京工業大学国際高分子基礎センター講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-01
• [学会発表] 第14回理論化学シンポジウム「次世代理論・実験化学者からの提言」 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 次世代量子化学
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 20080828-20080830
• [学会発表] Quantum Chemistry Suitable for the Next-Generation Supercomputer (2008)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Molecular Theory for Real Systems
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 20080804-20080806
• [学会発表] Recent development of large-scale molecular theory (2008)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: ICCMSE2008
  • 発表場所: Greece
  • 年月日: 2008-09-29
• [学会発表] 電子相関・励起状態理論における相互作用フロンティア軌道 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人,平尾公彦
  • 学会等名: 分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] 次世代分子理論-相対論効果と大規模計算- (2008)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: Dmol3アドバンスドトレーニング
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-01-23
• [学会発表] Recent development of large-scale molecular theory (2007)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: The 2'nd Japan-Czech-Slovakia Joint Symposium for Theoretical/Computational Chemistry
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20071207-20071209
• [学会発表] Large-scale molecular theory (2007)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 16th Conference on Current Trends in Computational Chemistry
  • 発表場所: Mississippi
  • 年月日: 20071102-20071103
• [学会発表] Large-scale and relativistic molecular theory (2007)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: International Symposium on "Molecular Theory for Real Systems"
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20070727-20070729
• [学会発表] Relativistic molecular theory towards large molecular calculations (2007)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: ACS 234th Boston National Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2007-08-20
• [学会発表] 大規模分子系に対する量子化学的アプローチ (2007)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 学会等名: 新化学発展協会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-05-10
• [図書] 量子化学 -分子軌道法の理解のために(化学の指針シリーズ) (2009)
  • 著者名/発表者名: 中嶋隆人
  • 出版者: 裳華房
• [図書] Radiation Induced Molecular Phenomena in Nucleic Acid : A Comprehensive Theoretical and Experimental Analysis(edited by J. Leszczynski)(Chapter 6)(Relativistic multireference perturbation theory : complete active-space second-order perturbation theory (CASPT2) with the four-component Dirac Hamiltonian) (2008)
  • 著者名/発表者名: Abe M.; Gopakmar G.; Nakajima T.; Hirao K.
  • 出版者: Springer
• [備考] 平成19年度文部科学大臣表彰若手科学者賞.「理論化学分野における相対論的分子理論の研究」平成19年度文部科学大臣表彰若手科学者賞.「理論化学分野における相対論的分子理論の研究」