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2010 年度 研究成果報告書

凝縮系の光励起電子-原子核ダイナミクスに対する時間依存密度汎関数計算手法の確立

研究課題

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研究課題/領域番号 20540384
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

館山 佳尚  独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA独立研究者 (70354149)

研究分担者 胡 春平  独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMSポスドク研究員 (00512758)
袖山 慶太郎  独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMSポスドク研究員 (40386610)
研究協力者 宮本 良之  NECナノエレクトロニクス研究所, 主任研究員
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワード時間依存密度汎関数理論 / 時間発展 / 線形応答 / 光吸収 / 光励起ダイナミクス / 非断熱遷移
研究概要

光励起を利用するナノ及びエネルギー・環境技術(光スイッチ、太陽電池等)における電子・原子核の微視的ダイナミクスの理論的解析を行うために、時間依存密度汎関数理論(TDDFT)をベースにした以下のような計算技術の開発 ・実証に取り組んだ。(1)実時間発展形式へのスピン分極の導入。(2)線形応答形式による非断熱結合定数の計算手法開発。(3)電荷移動型励起に対する修正型線形応答形式の精度検証。(4)実時間発展形式への外場の導入。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Nonadiabatic couplings from the Kohn-Sham derivative matrix: Formulation by time-dependent density-functional theory and evaluation in the pseudopotential framework2010

    • 著者名/発表者名
      C.Hu, H.Hirai O. Sugino, Y.Tateyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev.A 82

      ページ: 062508(9)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interface Water on TiO2 Anatase (101) and (001) Surfaces : First-Principles Study with TiO2 Slabs Dipped in Bulk Water2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sumita, C.Hu, Y.Tateyama
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C 114

      ページ: 18529-18537

    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-electron calculation of nonadiabatic couplings from time-dependent density functional theory : Probing with the Hartree-Fock exact exchange2009

    • 著者名/発表者名
      C.Hu, Y.Tateyama, O.Sugino, J.Chem.
    • 雑誌名

      Phys.J.Chem.Phys. 131

      ページ: 114101(8)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excited State Carbene Formation from UV Irradiated Diazomethane2009

    • 著者名/発表者名
      H.Lee, Y.Miyamoto, Y.Tateyama
    • 雑誌名

      J.Org.Chem. 74

      ページ: 562-567

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Optical Properties of Fullerene/Ferrocene Hybrid Hexagonal Nanosheets and Large Scale Production of Fullerene Hexagonal Nanosheets2009

    • 著者名/発表者名
      T.Wakahara, M.Sathish, K.Miyazawa, C.Hu, Y.Tateyama, Y.Nemoto, T.Sasaki, O.Ito
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131

      ページ: 9940-9944

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calculation of atomic excitation energies by time-dependent density functional theory within modified linear response2009

    • 著者名/発表者名
      C.Hu, O.Sugino, Y.Tateyama
    • 雑誌名

      J.Phys : Condens.Matter 21

      ページ: 064229

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Testing the numerical stability of time-dependent density functional simulations using the Suzuki-Trotter formula2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamoto, H.Zhang
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 77

      ページ: 165123

    • 査読あり
  • [学会発表] 時間依存密度汎関数理論による非断熱結合の計算:最近の進展,文部科学省「最先端・高性能汎用スーパーコンピュータの開発利用」プロジェクト2010

    • 著者名/発表者名
      胡春平、杉野修、館山佳尚
    • 学会等名
      次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      自然科学研究機構(愛知)
    • 年月日
      20100303-20100304
  • [学会発表] Computational photo and thermo reactions between tetra tert butyl cyclobutadiene and tetrahedrane2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sumita, Y.Tateyama, K.Saito
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] 時間依存密度汎関数法による非断熱結合係数の計算手法:擬ポテンシャル・平面波基底を用いた高精度計算2010

    • 著者名/発表者名
      胡春平,杉野修,平井宏俊,館山佳尚
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会2010
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] 円錐型交差から見たシクロブタジエンとテトラへドラン間の基底状態ポテンシャルエネルギー曲面2010

    • 著者名/発表者名
      隅田真人,斉藤一弥,館山佳尚
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会2010
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] Ab Initio Free Energy Calculation Methods for Redox Reactions2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Tateyama
    • 学会等名
      International Conference on Core Research and Engineering Science
    • 発表場所
      Osaka(Invited)
    • 年月日
      2010-06-04
  • [学会発表] 第一原理計算による固液界面での酸化還元反応解析2010

    • 著者名/発表者名
      館山佳尚
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪)(Invited)
    • 年月日
      2010-03-26
  • [学会発表] Preparation and optical properties of fullerene/ferrocene hybrid hexagonal nanosheets2009

    • 著者名/発表者名
      T.Wakahara, K.Miyazawa, M.Sathish, C.Hu, Y.Tateyama, Y.Nemoto, T.Sasaki, O.Ito
    • 学会等名
      IUPAC 5th International Symposium on Novel Materials and Synthesis (NMS-V), Fudan University
    • 発表場所
      Shanghai (China)
    • 年月日
      20091018-20091022
  • [学会発表] Photoexcited electron-ion dynamics within time-dependent density functional theory2009

    • 著者名/発表者名
      Chunping Hu, Yoshiyuki Miyamoto, Yoshitaka Tateyama
    • 学会等名
      International Conference on Nanoscience and Technology, China 2009 (ChinaNANO 2009)
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      20091001-20091003
  • [学会発表] TDDFTによるspin-polarized系の励起状態ダイナミクス計算2009

    • 著者名/発表者名
      胡春平,宮本良之,館山佳尚
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)
    • 年月日
      20090925-20090928
  • [学会発表] Nonadiabatic couplings from time-dependent density functional theory : Pseudopotential and all-electron schemes2009

    • 著者名/発表者名
      Chunping Hu, Osamu Sugino, Yoshitaka Tateyama
    • 学会等名
      Gordon Research Conference : Time-Dependent Density Functional Theory, Colby-Sawyer College
    • 発表場所
      New London, NH (USA)
    • 年月日
      20090705-20090710
  • [学会発表] 原子基底を用いた非断熱結合係数のTDDFT全電子計算手法2009

    • 著者名/発表者名
      胡春平,杉野修,館山佳尚
    • 学会等名
      "文部科学省「最先端・高性能汎用スーパーコンピュータの開発利用」プロジェクト"次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      自然科学研究機構(愛知)
    • 年月日
      20090304-20090305
  • [学会発表] All electron calculation ofnonadiabatic couplings from TDDFT : Probing with the Hartree-Fock exact exchange2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tateyama, C.Hu, O.Sugino
    • 学会等名
      From Basic Concepts to Real Materials (KITP conference)
    • 発表場所
      UCSB
    • 年月日
      2009-11-02
  • [学会発表] Nonadiabatic couplings from time-dependent density functional theory: Recent progress2009

    • 著者名/発表者名
      Chunping Hu, Osamu Sugino, Yoshitaka Tateyama
    • 学会等名
      The 12th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2009-10-27
  • [学会発表] Beyond the Born-Oppenheimer dynamics2009

    • 著者名/発表者名
      Osamu Sugino, Hirotoshi Hirai, Chunping Hu, Yoshitaka Tateyama
    • 学会等名
      The 12th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences
    • 発表場所
      Beijing (China)(Invited)
    • 年月日
      2009-10-26
  • [学会発表] 時間依存密度汎関数法による非断熱結合係数の計算手法:全電子・原子基底での実証研究2009

    • 著者名/発表者名
      胡春平,杉野修,館山佳尚
    • 学会等名
      第12回理論化学討論会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京)
    • 年月日
      2009-05-28
  • [学会発表] TDDFTによる非断熱結合係数の全電子計算手法2009

    • 著者名/発表者名
      胡春平,杉野修,館山佳尚
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-27
  • [学会発表] Collision of charged ion to nano-graphite simulated by the time-dependent density functional theory2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamoto
    • 学会等名
      TRNM08
    • 発表場所
      Levi (Finland)
    • 年月日
      2008-12-03
  • [学会発表] Responce of condensed matters against dynamical field within the time-dependent density functional theory2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Miyamoto
    • 学会等名
      The 11th Asian Workshop on First-Principles Electronic Structure Calculations, National Sun Yat-sen University
    • 発表場所
      Kaohsiung, (Taiwan)
    • 年月日
      2008-11-03
  • [学会発表] 時間依存密度汎関数法による非断熱結合係数の厳密な計算式および精度の検証2008

    • 著者名/発表者名
      胡春平,杉野修,館山佳尚
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会2008
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-24
  • [学会発表] DFT/TDDFTにおける励起エネルギー「過大」評価問題2008

    • 著者名/発表者名
      館山佳尚,大塚教雄,M.Sprik
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-21
  • [学会発表] Calculation of atomic excitation energies by time-dependent density functional theory within modified linear response/Calculation of atomic excitation energies by time-dependent density functional theory within modified linear response2008

    • 著者名/発表者名
      C.Hu, O.Sugino, Y.Tateyama
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-06-01
  • [学会発表] Overestimation of excitation energy in DFT and TDDFT calculations2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Tateyama, T.Otsuka, L.Bernasconi, M.Sprik
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Simulators and Design 2008
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-06-01
  • [備考] 研究活動・成果ホームページ

    • URL

      http://www.nims.go.jp/group/nscs/

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公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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