計算物質科学
計算分子科学研究系
... b) 気液界面の物質移動は大気化学や化学工学の基礎をなす問題の一つであるが， 観測される速度論は界面自体の性質 やダイナミックスだけでなくバルク相中の拡散や溶解度など多くの要因に左右され， 実験の解釈にはしばしば甚だ しい曖昧さや不一致が残されている。 解析上の最大の問題は， 現象論的な速度を気相， 界面， 液相それぞれの成分に 正しく分割することであるが， 実験上独立に測定することが困難である。 ...
9
理論・計算分子科学研究領域
... b) 複数の有機分子で保護（又は修飾）された金属クラスターは，裸の金属クラスターとは異なる化学的・物理的性質 （例えば，線形・非線形光学応答，伝導性，磁性，触媒作用，化学反応性など）を示すことから基礎理学・応用科 学両方の観点から盛んに研究されている。本研究では，チオラート分子によって保護された様々な金クラスターを 対象として，その電子構造と光学的性質の解明を行った。従来チオラート分子は金クラスターの表面を覆うような ...
24
理論・計算分子科学研究領域
... c) 固体表面担持金属クラスター触媒の第一原理分子動力学計算 d) 金属クラスターの光電子物性 A -3) 研究活動の概略と主な成果 a) 最近のナノテクノロジーの飛躍的な進展のおかげで，極めて精緻な高次ナノ構造体を数 nm 程度以下の精度で作成 することが可能となってきた。この様なナノ構造体と光が相互作用すると，従前の光応答では見られなかった光励 ...
21
計算分子科学研究系
... MD 計算を行っている。 こ れまでに， 特に大規模な MD 計算を効率よく実行することを可能とするため， 原子数にして百万個オーダーの計算 が可能な高並列汎用 MD 計算プログラムの開発を行ってきた。 今年度は特に， これに基づいて， イオン性， 非イオン 性の両親媒性分子が水溶液中に生成する球状ミセル， 棒状ミセルなどに対して熱力学的積分法に基づいたシミュ レーションを行い， ...
12
理論・計算分子科学研究領域
... A -3) 研究活動の概略と主な成果 a) 電子やエネルギーの移動が化学の基本であるなら，我々はそれらの化学プロセスをどのよう記述できるだろうか？ 当研究グループでは，化学現象の本質が「電子と電子との複雑な多体相互作用の複雑な量子効果」である化学現象 や化学反応をターゲットに， その高精度な分子モデリングを可能とするような量子化学的な手法開発を目指している。 ...
31
理論・計算分子科学研究領域
... (3) この分野の国内，国外での研究分野としての重要性 本研究分野は量子力学，統計力学，分子シミュレーションを中心とした分子科学分野の理論・方法論を基礎として， 分子およびその集合体の構造，物性，化学反応，相転移，ダイナミクスなど物質が示す様々な現象を電子・原子レベ ルから理論的に考究する学術分野であり，計算機科学の発展とも相俟って，現在，急速にその重要性に対する認識が ...
10
3-3. 物質化学グループ 木村正雄物質構造科学研究所放射光科学第二研究系総合研究大学院大学高エネルギー加速器科学研究科物質構造科学専攻 1. 概要 グループのミッション XAFS/ [1] ビームラインの高度化視点 (1) (heterogeneity) (2) (dynamics) (3) /
... は挿入光源のリアルタイム状況転送システムと 計算結合 6 軸協調駆動スキャンシステムにより 20μm× 20μ のビームを安定して使う事が可能である。高速でのマッピ ング（いわゆる On-the-fly モード），高速パルスカウント モード，高速掃引（いわゆる QuickXAFS モード）での半 導体検出器の利用等，多彩な測定が可能であり，環境，電池， 社会インフラ材料等の多彩な分野で産官学のユーザーでの ...
10
理論・計算分子科学研究領域
... 化合物や DNA および RNA 塩基の電子付加共鳴状態に適用し，電子透過スペクトルの実験と良い一致が得られた。 特に，最低エネルギー状態だけでなく，より高い電子共鳴状態についても計算できることを示した。 b) 高圧力と光照射を組み合わせることで，新しい光化学が展開されている。高圧力（GPa オーダー）の効果を単分子 ...
20
計算分子科学研究系
... a) 液体を急冷すると，融点で結晶化せずに過冷却液体，さらにはガラスとなる。とくに，過冷却液体では，通常の液 体状態に比べ揺らぎの影響が顕著となる。また， 水においては， 一般的な液体とは異なり， ２種類以上のアモルファ ス状態が存在し，その密度揺らぎは非常に興味深く，過冷却水の運動，揺らぎの分子動力学計算による解析を行っ ...
9
計算科学研究センター 分子研リポート2006 | 分子科学研究所
... 5-5 計算科学研究センター 計算科学研究センターにおいては，２０００年度における計算科学研究センター化にともない，従来の共同利用に加 えて，理論，方法論の開発等の研究以外にも，研究の場の提供，ネットワーク業務の支援，人材育成等の新たな業務 に取り組んできているところであるが，２００６年度においても，次世代スーパーコンピュータプロジェクト支援，分子・ ...
2
理論・計算分子科学研究領域
... a). A T P 加水分解反応から出てくるエネルギーの物理的起源：A T P 加水分解反応によって作り出されるエネルギーが生命 体の活動の源泉になっていることは良く知られているが，A T P がどのようにしてエネルギーを作り出すかということに ついては，４ ０年以上にもわたって生物物理あるいは生化学の分野で大きな論争が繰り広げられてきた。その論争の一 方の側の主張は「A T P ...
32
物質分子科学研究領域
... c). 上記２手法を組み合わせた，ナノチューブの単一組成合成の試み A -3). 研究活動の概略と主な成果 a). お椀型共役化合物「バッキーボウル」は，フラーレン・単一組成カーボンナノチューブ合成達成への鍵物質として， あるいはそれ自身の特異な物理的性質を利用した新規物質の基本骨格として魅力的な化合物群である。我々はバッ ...
41
物質分子科学研究領域
... C ) 研究活動の課題と展望 有機固体における電気伝導性，磁性，光学的非線形性な どの物性の発現には， その分子固有の特質のみな らず，集合体内 でどのよ う に分子が配列しているかという こ とが大いに関与している。そのために， このよ う な機能性物質の開発には分子配 列およ び結晶構造の制御， すなわち， 「分子集合体設計」 という コ ンセプ トが極めて重要と なって く る。 しかしながら，現状で ...
44
理論・計算分子科学研究領域
... b). 金属含有化合物の高精度電子状態計算に向けた DMR G-SC F 法の開発 c). 共役有機化合物（ジフェニルポリエン，ポリカルベン）の電子状態，多重スピン状態の解析 A -3). 研究活動の概略と主な成果 a). 当研究グループでは，化学現象の本質が「電子と電子との複雑な多体相互作用の複雑な量子効果」である化学現象や ...
31
理論・計算分子科学研究領域
... c). 量子ドット列における励起子ダイナミクスの理論 d). 金属クラスターの電子物性 A -3). 研究活動の概略と主な成果 a). 理論や計算手法の開発と計算機能力の飛躍的な向上のおかげで，次世代量子デバイス候補となり得るナノ構造体の 個々の物性の理解は格段に進んでいる。しかしその一方で，大容量，超高速，超極小，高効率，新規化学反応性等， ...
33
物質分子科学研究領域
... C ). 研究活動の課題と展望 有機固体における電気伝導性，磁性，光学的非線形性な どの物性の発現には， その分子固有の特質のみな らず，集合体内 でどのよ う に分子が配列しているかという こ とが大いに関与している。そのために， このよ う な機能性物質の開発には分子配 列およ び結晶構造の制御， すなわち， 「分子集合体設計」 という コ ンセプ トが極めて重要と なって く る。 しかしながら，現状で ...
43
理論・計算分子科学研究領域
... c) 電極反応の理論 d) 金属クラスターの電子物性 A -3) 研究活動の概略と主な成果 a) ナノ構造体の柔軟な電子構造や化学的性質の多様性を活かし，更には光との相互作用の自由度を取り込んだ量子デ バイスは，従前の電子デバイスや光デバイスとは異なる光・電子機能性を併せ持った有望な次世代量子デバイスと 考えられる。しかし，その機能発現のメカニズムは複雑であるために実験的研究は未だ試行錯誤の連続であり，ま ...
20
理論・計算分子科学研究領域
... b). 電子エネルギーの散逸を考慮に入れた電子状態理論の開発 c). 量子ドット列における励起子ダイナミクスの理論 A -3). 研究活動の概略と主な成果 a). 1. nm 〜数十 nm 程度のナノ構造体では，量子性を反映した特異な光誘起電子・核ダイナミクスが見られるが，その 基礎理学的理解は十分ではない。ナノ構造体ダイナミクスでは，局所的な空間領域で物質と電磁場が再帰的に相互 ...
33
計算科学研究センター 分子研リポート2004 | 分子科学研究所
... （２）計算科学は実験科学の側面を有する 計算科学はコンピュータを実験装置とした実験科学でもある。このことは以下のことを意味する。まず，最先端の コンピュータ（実験装置）群が不可欠である。このコンピュータ群には高速演算可能な計算機もあれば，並列計算を ...
5
物質分子科学研究領域
... a) 多核金属集積体を用いたスピン空間の精密構築 b) 新規π 共役電子系の構築と機能 A -3) 研究活動の概略と主な成果 a) 多核金属集積体を用いたスピン空間の精密構築：サレンなどのシフ塩基配位子は，ほとんど全ての金属と安定な平 面錯体を作ることが知られ，中心金属の種類によって，強磁性やスピン転移などの磁気的性質，発光などの光機能 性，不斉反応などへの触媒活性を示す。本研究は，空間形態が明確な樹木状分子を活用することで，サレン金属 ...
45