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弱い結合を持つ分子系に対する高速な第一原理分子動力学法の開発と応用

弱键分子体系快速第一原理分子动力学方法的开发与应用

基本信息

批准号：
05J11900
负责人：
佐藤健
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

計算機性能の目覚ましい進歩を背景に、電子状態理論の対象はより大規模かつ複雑な分子系へと広がりを見せている。GaussianやGAMESSに代表される効率的な電子状態計算プログラムが入手可能となり、電子状態理論は高性能な分析装置としての地位を築きつつある。現存最もよく用いられている分子理論は、密度汎関数理論(DFT)である。DFTが実験化学者にも受け入れられたのは、概念的簡潔さと、計算の容易さによる。波動関数埋論(WFT)と比較して、計算のコスト/精度の比が格段に小さいのが特徴である.現存、大規模分子系を半定量的に扱う方法としてはDFTが最有力である.しかし、DFTは理論的に解決すべき多くの問題を抱えている。Van der Waals結合の記述の悪さや、反応障壁の過小評価である。課題はいかにしてより良い交換・相関汎関数表現を得るかにある。このよな背景に基づき、私たちは、水素結合やVan der Waals結合などの弱い相互作用を定量的に記述するDFTの開発を行ってきた。弱い相互作用を記述するには、長距離の交換相互作用と分散力を取り込まねばならない。具体的には、二電子演算子のEwald分割に基づくLC法【J. Chem. Phys., 115, 3540 (2002)】と、Anderssonらによるポテンシャル【Phys. Rev. Lett., 76, 102 (1996)】を取り入れたLC+vdW法を開発し、van der Waals結合の定量的記述に成功した。DFTおけるプレークスルーである。さらに様々な物理的起源を持つ分子間相互作用をバランスよく高精度に記述することを示し、大規模分子の高精度計算への道を拓いた。

Computer performance, background, and electron state theory, large-scale, complex, molecular systems, and molecular systems. Gaussian GAMESS is an electronic state calculation system that represents high efficiency, and electronic state theory is a high-performance analysis device. The most commonly used methods currently used are molecular theory and density-general theory (DFT). DFT is a chemist's field of study, its concepts are simple, and its calculations are easy. The wave factor theory (WFT) is used for comparison and calculation, and the accuracy is smaller than the grid section. The existing and large-scale molecular system is The semi-quantitative method, DFT, is the most powerful method, and the DFT theory is the most powerful method for solving many problems. Van der Waals combines the description of the narrative and the review of the barrier. The subject is the exchange of the related pan-related numbers and the performance of the program.このよなBackgroundにbasedづき、privateたちは、water binding やVan der Waals binding などのweak interaction をquantitative description するDFTの开発を行ってきた. Weak interaction is described and long-distance exchange interaction and dispersion force are taken. Concretely, the two-electron operator's Ewald division of the base's LC method [J. Chem. Phys., 115, 3540 (2002)] and Andersson's らによるポテンシャル [Phys. Rev. Lett., 76, 102 (1996)】The quantitative description of the combination of LC+vdW method and van der Waals was successful. DFT おけるプレークスルーである.さらに様々なThe origin of physics をhold つMolecular interaction をバランスよくHigh-precision description することをshow し、Large-scale molecular のhigh-precision calculation への道を图いた.