研究紹介

計算科学研究センター

量子系分子科学研究チーム

チームリーダー 中嶋 隆人 (D.Eng.)
中嶋 隆人 (D.Eng.)

本チームでは、ナノスケールレベルの大規模で複雑な分子系に対して効率的で高速な第一原理計算を実現するため、従来の分子理論を越えた次世代分子科学理論を展開し完成させることを目標としています。機構内外の計算科学や計算機科学のグループとの融合研究を通して、従来の枠組みを超えた新しい理論分子科学を展開していきたいと考えています。分子科学理論自体のブレークスルーを達成すると共に、新たな分子科学の計算ソフトウェアを開発しています。従来の理論やソフトウェアと比べて、数倍から数千倍の高速化と大規模系への適用を目指しています。扱える系が格段に拡がるのも特徴です。私たち独自の分子科学理論とソフトウェアを使って、スーパーコンピュータ「京」上で、数千~数万原子系の第一原理計算や数百~数千原子系の第一原理分子ダイナミクスという未踏の分子計算を実現します。また、現実の分子系における化学反応や機能発現のメカニズムを分子レベルで解き明かし、理論先導の科学を展開していきます。

研究主分野

化学

研究関連分野

数物系科学

キーワード

  • 理論分子科学
  • 計算分子科学

主要論文

  1. T. Nakajima, M. Katouda, M. Kamiya, Y. Nakatsuka.:
    “NTChem: A high-performance software package for quantum molecular simulation”
    Int. J. Quantum Chem. 115, 349-359 (2015).
  2. Y. Imamura, M. Kamiya, T. Nakajima.:
    “Two-component Relativistic Time-dependent Density Functional Theory Study on Spin-forbidden Transitions for Metal Polypyridyl Complexes”
    Chem. Phys. Lett. 635, 152-156 (2015).
  3. M. Shoji, H. Isobe, T. Nakajima, K. Yamaguchi.:
    “Full Geometry Optimizations of the CaMn4O4 Model Cluster for the Oxygen Evolving Complex of Photosystem II”
    Chem. Phys. Lett. 640, 23-30 (2015).
  4. T. Nakajima
    “An extrapolation scheme for solid-state NMR chemical shift calculations”
    Chem. Phys. Lett. 677, 99–106 (2017).
  5. T. Shimazaki, K. Kitaura, D. Fedorov, T. Nakajima
    “Group molecular orbital approach to solve the Huzinaga subsystem self-consistent-field equations”
    J. Chem. Phys. 146, 084109 (2017).
  6. B. Chan, Y. Kawashima, M. Katouda, T. Nakajima, K. Hirao
    “From C60 to infinity: Large-scale quantum chemistry calculations of the heats of formation of higher fullerenes”
    J. Am. Chem. Soc. 138, 1420–1429 (2016).
  7. T. Shimazaki, T. Nakajima
    “A theoretical study on hot charge-transfer states and dimensional effects of organic photocells based on the ideal diode model”
    Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 12517–12526 (2017).
  8. M. Katouda, A. Naruse, Y. Hirano, T. Nakajima
    “Massively parallel algorithm and implementation of RI-MP2 energy calculation for peta-scale many-core supercomputers”
    J. Comput. Chem. 37, 2623−2633 (2016).
  9. Y. Akinaga, T. Nakajima
    “Two-component relativistic equation-of-motion coupled-cluster methods for excitation energies and ionization potentials of atoms and molecules”
    J. Phys. Chem. A 121, 827–835 (2017).
  10. T. Nakajima, K. Hirao.:
    “The Douglas-Kroll-Hess approach”
    Chem. Rev. 112, 385-402 (2012).

メンバーリスト

主宰者

中嶋 隆人
チームリーダー

メンバー

徳久 淳師
研究員
嶺澤 範行
研究員
米原 丈博
研究員
澤田 啓介
特別研究員
DAWSON William
特別研究員
植村 渉
特別研究員
TEWARY Subrata
特別研究員
山口 兆
客員主管研究員
WOJCIK Marek Janusz
客員主管研究員
SONG Jong-Won
客員主管研究員
奥野 恭史
客員主管研究員
鷹野 優
客員主管研究員
北浦 和夫
客員主管研究員
川上 貴資
客員研究員
中塚 温
客員研究員
前田 理
客員研究員
神谷 宗明
客員研究員
CHAN Bun
客員研究員
北河 康隆
客員研究員
MAITRA Rahul
客員研究員