量子化学研究室

About研究室について

理論と計算が先導する、スマート物質科学。

量子化学研究室は、コンピュータで電子の状態を計算し、化学反応のしくみと動きを調べています。
計算化学には、実験データの再現や解釈を越えて「予測する化学理論」としての役割が期待されています。
反応の経路をたどる計算手法、電子状態の理論、インフォマティクスのプログラムを自分たちで開発しています。
実験の研究室と組んで、光で起きる反応のしくみの解明や、新しい触媒の提案にも取り組みます。

Research研究テーマ

電子状態の計算をもとに、化学反応のしくみと動きを追える理論計算のやり方を確立することをめざしています。反応経路の動力学や先進的な電子状態理論、インフォマティクス、近接場分光の理論などを、プログラムから自分たちで開発しています。

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光化学反応の理論化学↗

分子に紫外光を当てると電子の状態が変わり、結合のしかたや立体構造が変化して別の分子になります。この光化学反応は、電子状態で決まるポテンシャルエネルギー曲面の形に支配されます。計算でその形を求め、実験では見られない反応のしくみを解き明かします。

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計算とデータ科学で物質を予測する↗

物質の性質は、電子と原子核の運動を決める基礎方程式を解けば予測できますが、そのまま計算できるのは数原子までです。巨大な分子を扱える計算手法を開発し、人工知能に代表されるデータ科学の手法も使って、多くの過程からなる触媒反応の解明や性能の予測に挑んでいます。

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ナノ物質の理論・計算科学↗

金は化学的に安定な金属ですが、ナノ粒子になると一酸化炭素の酸化反応に対する触媒の働きを示します。光を当てた金ナノ粒子の表面にはプラズモンが起こり、光を閉じ込めることもできます。ナノの領域で光と物質がどう関わるかを、量子力学と電磁気学に基づく理論と、独自に開発した計算手法で調べます。

Voices先輩の声

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