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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.)

研究概要

中嶋 隆人 (D.Eng.)

当チームの目標は、エネルギー材料や生体分子に代表される大規模で複雑な分子系の化学反応・物性・機能をミクロの立場から理論先導で解明・予測するため、次世代の理論分子科学の基盤を構築することです。さらに、「富岳」のような超並列計算機を有効に利用することで、分子科学が対象とするさまざまな問題と課題を解決することを目標にしています。具体的な達成目標は以下の3点です。

①次世代分子理論に基づいた理論分子科学の展開
従来の分子理論が抱える問題点を克服し、ブレークスルーを達成することで、予測性を備えた理論先導の分子科学を確立します。そのために、大規模で複雑な分子系の反応・性質・機能をミクロの立場から理論先導で解明するための次世代分子理論とそのための計算手法を構築します。

②超並列計算機環境に資する分子科学計算ソフトウェアの開発と提供
「富岳」のような超並列計算機環境を有効に活用できる分子科学計算ソフトウェア「NTChem」を開発し、共用利用できるように整備・公開します。

③ハイスループット・コンピューティングによる新材料設計
「富岳」を利用したマテリアルズ・シミュレーションとマテリアルズ・インフォマティクスを活用し、太陽電池材料や人工光合成材料のようなエネルギー材料に対し、実験に先行した新材料設計を実現することで、エネルギー・環境問題の解決につなげます。

研究主分野

  • 化学

研究関連分野

  • 数物系科学

キーワード

  • 量子化学
  • 理論分子科学
  • 計算分子科学

主要論文

  • 1. K. Hirao, T. Nakajima, B. Chan, J.-W. Song, H.-S. Bae.:
    "Core-level excitation energies of nucleic acid bases expressed as orbital energies of the KohnSham density functional theory with long-range corrected functionals"
    J. Phys. Chem. A 124, 10482-10494 (2020).
  • 2. T. Yonehara, N. Minezawa, T. Nakajima.:
    "Excited-state dynamics in NTChem"
    in Molecular Spectroscopy: A Quantum Chemistry Approach, edited by Y. Ozaki, M. J. Wojcik, J. Popp (Willey), 43–78 (2019).
  • 3. K. Sawada, T. Nakajima.:
    "High-throughput screening of perovskite oxynitride and oxide materials for visible-light photocatalysis"
    APL Mater. 6, 101103 (2018).
  • 4. W. Dawson, T. Nakajima.:
    "Massively parallel sparse matrix function calculations with NTPoly"
    Comput. Phys. Commun. 225, 154-165 (2018).
  • 5. M. Kamiya, T. Nakajima.:
    "Relativistic time-dependent density-functional theory for molecular properties"
    in Frontiers of Quantum Chemistry, edited by M. Wojcik, H. Nakatsuji, B. Kirtman, Y. Ozaki (Springer), 223-247 (2018).
  • 6. T. Nakajima, K. Sawada.:
    "Discovery of Pb-free perovskite solar cells via high-throughput simulation on the K computer"
    J. Phys. Chem. Lett. 8, 4826-4831 (2017).
  • 7. R. Maitra, T. Nakajima.:
    "Correlation effects beyond coupled cluster singles and doubles approximation through Fock matrix dressing"
    J. Chem. Phys. 147, 204108 (2017).
  • 8. 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).
  • 9. 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).
  • 10. 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).

研究成果(プレスリリース)

関連リンク

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

DAWSON William
研究員
KEDZUCH Stanislav
研究員
井上 頌基
特別研究員
松岡 貴英
特別研究員
川嶋 英佑
特別研究員
平尾 公彦
客員主管研究員
山口 兆
客員主管研究員
北浦 和夫
客員主管研究員
榊 茂好
客員主管研究員
神谷 宗明
客員研究員
北河 康隆
客員研究員
川上 貴資
客員研究員
SONG Jong-Won
客員研究員
CHAN Bun
客員研究員
乾 将行
客員研究員
豊田 晃一
客員研究員

採用情報

募集職種 応募締切
特別研究員(R-CCS2028) ポストが決まり次第

お問い合わせ先

〒650-0047 兵庫県神戸市中央区港島南町7-1-26
Tel: 078-940-5534
Email: nakajima [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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