Hiromi Nakai 研究室

主宰者：Hiromi Nakai
早稲田大学

AI 要約（直近 5 年の研究成果）

本研究室は、量子化学計算と分子動力学シミュレーションを駆使して、多様な化学現象を原子・分子レベルで解明する研究を展開しています。バイオマス由来分子から重元素化合物、触媒反応まで幅広い対象を扱い、高精度かつ計算効率に優れた理論手法の開発を進めています。特に、相関エネルギー計算の効率化や相対論効果の正確な取り扱い、大規模系への計算手法の拡張に力を注いでいます。 研究の手法としては、第一原理計算に基づく密度汎関数法や近似量子力学手法、機械学習を組み合わせたアプローチが特徴です。数百から数千原子を扱う大規模系を対象に、分子動力学シミュレーション、遷移状態探索、励起状態計算などを行い、化学反応メカニズムや物質特性を定量的に予測しています。また、強金属担体相互作用による触媒活性の制御やアルツハイマー病関連ペプチドのプロトン移動動力学など、応用的な課題にも取り組んでいます。 主要な成果として、計算コストを大幅に削減しながら化学的精度を保つ複合計算法の開発、相対論効果を正確に組み込んだ密度汎関数法の改善、神経ネットワークポテンシャルを用いた百万原子規模のシミュレーションの実現などが挙げられます。これらの理論基盤の確立により、バイオマス転換やバッテリー電解質、触媒設計など、実社会の化学課題への理論的な洞察提供が可能になっています。

※ AI（Claude）が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。

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