研究者情報

原渕 祐

助教

HARABUCHI Yu

光反応の反応経路自動探索に基づく光機能性分子設計法の開発

化学部門 物理化学分野

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研究テーマ

反応経路自動探索の光反応への拡張および光反応の反応経路自動探索と情報学を組み合わせた光機能性分子設計手法の開発

研究分野理論化学, 光化学, 情報科学
キーワード励起状態計算, 反応経路探索, 分子動力学, 光反応解析, プログラム開発

研究紹介

私は光反応を対象に、コンピュータを用いた理論計算の研究を行っています。光反応では、電子励起状態へと励起した分子は、蛍光、りん光、内部転換、項間交差による状態間の乗り移りを経て、最終的には基底状態に戻ってきます(図)。私は、当研究室で開発中の反応経路自動探索プログラムを光反応へと拡張し、電子励起後の反応経路を網羅的に計算する手法を開発してきました。この光反応の反応経路自動探索を用いることで、最近では、事前知識をほとんど必要とせずに、分子の光機能(発光・光異性化・光増感・光安定性など)を調べることが可能になっています。現在は、この光反応の反応経路自動探索と情報学の手法を組み合わせることで、新規光機能性分子を設計する手法の開発にも取り組んでいます(図)。

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光反応における失活過程の概念図
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円錐交差自動探索と情報学に基づく光機能性分子設計法の開発

代表的な研究業績

Exploring approximate geometries of minimum energy conical intersections by TDDFT calculations
Yu Harabuchi, Miho Hatanaka, Satoshi Maeda
Chem. Phys. Lett., in press (2019).
Exploring radiative and nonradiative decay paths in indole, isoindole, quinoline, and isoquinoline
Yu Harabuchi, Kenichiro Saita and Satoshi Maeda,
Photochem. Photobiol. Sci., 17, 315-322 (2018).
Exploring the Mechanism of Ultrafast Intersystem Crossing in Re(I) Carbonyl Bipyridine Halide Complexes: Key Vibrational Modes and Spin-Vibronic Quantum Dynamics
Yu Harabuchi, Julien Eng, Etienne Gindensperger, Tetsuya Taketsugu, Satoshi Maeda, and Chantal Daniel
J. Chem. Theo. Comp., 12, 2335-2345 (2016).
Exploration of Minimum Energy Conical Intersection Structures of Small Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Impact on the Size Dependence of Fluorescence Quantum Yields
Yu Harabuchi, Tetsuya Taketsugu, and S Maeda,
Phys. Chem. Chem. Phys., 17, 22561-22565 (2015).
Analyses of bifurcation of reaction pathways on a global reaction route map: a case study of gold cluster Au5
Yu Harabuchi, Yuriko Ono, Satoshi Maeda, and Tetsuya Taketsugu,
J. Chem. Phys., 143, 014301 (2015).
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関連産業分野

化学
学位博士(理学)
自己紹介

北海道出身です。学部3年で分属されてから現在まで、理論化学の研究に取り組んできました。特にプログラミングが得意です。趣味はスポーツと音楽で、週末はゴルフやテニスなど、体を動かすようにしています。

学歴・職歴2008年 北海道大学理学部化学科 卒業
2010年 北海道大学大学院理学院化学専攻 修士課程 修了
2013年 北海道大学大学院総合化学院総合化学専攻 博士後期課程 修了
2013年 北海道大学 理学研究院化学部門 博士研究員
2013年 米国アイオワ州立大学 博士研究員
2014年 北海道大学 理学研究院化学部門 博士研究員
2014年 北海道大学 理学研究院化学部門 JST-CREST博士研究員
2016年 JST-さきがけ専任研究員
2017年 現職
所属学会日本化学会, 理論化学討論会, 分子科学討論会
プロジェクトJST,さきがけ「マテリアルズ・インフォマティクス」
居室理学部7号館 7-304号室