2025/06/19 更新

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ワタナベ ヨシヒロ
渡邉 祥弘
WATANABE YOSHIHIRO
所属
理学研究院 化学部門 講師
理学部 化学科(併任)
理学府 化学専攻(併任)
職名
講師
連絡先
メールアドレス
電話番号
0928024135
プロフィール
研究概要  ・量子化学分野の研究  ・原子および分子における相対論的効果および電子相関効果  ・上記のシミュレーション計算における,手法およびプログラムの開発 原子番号の大きい重原子を含む重原子分子系の電子構造を理論計算によって解明するには、相対論効果と共に電子相関効果も同時に考慮に入れなければならないことが知られている。 これらの効果を同時に取り扱う事のできる方法に『相対論的配置間相互作用(CI)法』がある。しかしながら、この計算はとても計算量が多く、実際に計算を行う事は困難である。 そこで、相対論効果を考慮した計算の簡略化として、従来の「フローズンコア近似」の改良型である「変形フローズンコア近似(reduced frozen-core approximation)」を相対論的計算に拡張し、この近似方法を用いた計算プログラムを開発した。この簡略化された計算からは、全電子を考慮した計算に匹敵する計算精度の結果が得られた。 更に拡張を続け、4成分波動関数を扱う相対論的多参照配置間相互作用計算プログラムが完成した。 テスト計算で行ったThO分子やAuH分子などから、結果が実験値とよい一致を示し、 厳密な相対論効果と電子相関効果を考慮した計算が可能となった。 教育活動  ・理学府化学専攻学生および理学部化学科卒研生の研究指導  ・理学部化学科『構造化学実験』
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研究分野

  • ナノテク・材料 / 基礎物理化学

学位

  • 博士(理学) ( 2002年6月 九州大学 )

経歴

  • 九州大学 理学研究院 化学部門  講師 

    2025年3月 - 現在

  • 九州大学 理学研究院 化学部門  助教 

    2007年4月 - 2025年2月

  • 九州大学 理学研究院 化学部門  助手 

    1998年10月 - 2007年3月

学歴

  • 九州大学   理学研究科   化学専攻

    - 1998年

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    国名:日本国

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  • 電気通信大学   電気通信学研究科   電子物性工学専攻

    - 1996年

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    国名:日本国

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  • 電気通信大学   電気通信学部   電子物性工学科

    - 1994年

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    国名:日本国

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  • 久留米工業高等専門学校     電気工学科

    - 1992年

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    国名:日本国

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研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 理論化学 計算化学 量子化学

    研究キーワード: 理論化学 計算化学 量子化学

    研究期間: 2025年

  • 研究テーマ: 非直交分子軌道法

    研究キーワード: 理論化学, 量子化学, 非直交分子軌道

    研究期間: 2008年6月

  • 研究テーマ: 相対論効果と電子相関を同時に考慮した高精度な分子軌道計算

    研究キーワード: 理論化学, 量子化学, 相対論的量子力学, 配置間相互作用

    研究期間: 1996年4月

論文

  • Solvent effects in four-component relativistic electronic structure theory based on the reference interaction-site model

    Kanemaru, K; Watanabe, Y; Yoshida, N; Nakano, H

    JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY   44 ( 1 )   5 - 14   2023年1月   ISSN:0192-8651 eISSN:1096-987X

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Computational Chemistry  

    A combined method of the Dirac–Hartree–Fock (DHF) method and the reference interaction-site model (RISM) theory is reported; this is the initial implementation of the coupling of the four-component relativistic electronic structure theory and an integral equation theory of molecular liquids. In the method, the DHF and RISM equations are solved self-consistently, and therefore the electronic structure of the solute, including relativistic effects, and the solvation structure are determined simultaneously. The formulation is constructed based on the variational principle with respect to the Helmholtz energy, and analytic free energy gradients are also derived using the variational property. The method is applied to the iodine ion (I−), methyl iodide (CH3I), and hydrogen chalcogenide (H2X, where X = O–Po) in aqueous solutions, and the electronic structures of the solutes, as well as the solvation free energies and their component analysis, solvent distributions, and solute–solvent interactions, are discussed.

    DOI: 10.1002/jcc.27009

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

    その他リンク: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/jcc.27009

  • Relativistic two-electron repulsion operator formulas for the Douglas-Kroll method 査読

    Inoue, N; Watanabe, Y; Nakano, H

    Chemical Physics Letters   762   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.cplett.2020.138158

  • Nonorthogonal molecular orbital method: Single-determinant theory 査読 国際誌

    Yoshihiro WATANABE, Osamu Matsuoka

    Journal of Chemical Physics   2014年5月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Necessity of including the negative energy space in four-component relativistic calculations for accurate solutions 査読 国際誌

    H. Tatewaki and Y. Watanabe

    Chemical Physics   2011年11月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Effect of removing the no-virtual-pair approximation on the correlation energy of the He isoelectronic sequence II: point nuclear charge model 査読 国際誌

    Y. Watanabe, H. Nakano, H. Tatewaki

    Journal of Chemical Physics   2010年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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講演・口頭発表等

  • 液体の積分方程式理論と4成分相対論的分子軌道法のハイブリッド法

    #金丸恒大,@渡邊祥弘,吉田紀生,@中野晴之

    凝縮系の理論化学  2022年3月 

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄   国名:日本国  

  • 第7周期pブロック元素一酸化物の結合に関する4成分相対論的計算

    #辻真樹,#金丸恒大, @渡邉祥弘,@中野晴之

    第11回CSJ化学フェスタ2021  2021年10月 

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    開催年月日: 2021年10月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • RISM-/3D-RISM-SCFへの状態平均多配置SCF法の準変分的定式化

    #岡本大介,@渡邉祥弘,@吉田紀生,@中野晴之

    分子科学討論会2019  2019年9月 

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    開催年月日: 2019年9月

    記述言語:日本語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    開催地:名古屋大学   国名:日本国  

  • The Generalized Occupation-Restricted-Multiple-Active-Space in Multiconfigurational Self-Consistent Field Method with Simple Applications 国際会議

    #楊晨,@渡邊祥弘,@中野晴之

    AMCCS-10  2019年7月 

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    開催年月日: 2019年7月

    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    開催地:Hong Kong   国名:中華人民共和国  

  • Implementation of state-averaged MCSCF method to RISM- and 3D-RISM-SCF schemes 国際会議

    #岡本大介,@渡邉祥弘,@吉田紀生,@中野晴之

    AMCCS-10  2019年7月 

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    開催年月日: 2019年7月

    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(公募)  

    開催地:Hong Kong   国名:中華人民共和国  

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MISC

  • 相対論的多参照摂動論とその混合近似二次形式

    鈴木 聡, 戎崎 遼, 渡邉 祥弘, 中野 晴之

    Journal of Computer Chemisry, Japan   2014年3月

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    記述言語:日本語  

  • Application of the reference interaction site model self-consistent field method based on the Dirac-Hartree–Fock wave function to a chemical reaction

    K Kanemaru, Y Watanabe, N Yoshida, H Nakano

    IOP Conference Series: Materials Science and Engineering   1280 ( 1 )   012002 - 012002   2023年4月   ISSN:1757-8981

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    記述言語:その他   出版者・発行元:{IOP} Publishing  

    <jats:title>Abstract</jats:title>
    <jats:p>The reference interaction site model self-consistent field (RISM-SCF) method is a combined method of the electronic structure theory of molecules and the integral equation theory of molecular liquids. The RISM-SCF method based on the Dirac-Hartree-Fock wave function, recently proposed, is applied to a chemical reaction, specifically, a Menshutkin reaction in aqueous solution. The Helmholtz energy profile along the reaction coordinate is calculated and the characteristics of the reaction are discussed based on energy component analysis.</jats:p>

    DOI: 10.1088/1757-899x/1280/1/012002

    researchmap

  • Applicability of density functional and wave function theories combined with the three-dimensional reference interaction site model self-consistent field method to the d-d transitions of a transition metal aqua complex

    C. Yang, Y. Watanabe, N. Yoshida, H. Nakano

    IOP Conference Series: Materials Science and Engineering   2020年3月

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    記述言語:その他  

    The applicability of density functional theory (DFT) and wave function theory combined with the three-dimensional reference interaction site model self-consistent field method to the d-d transitions of transition metal aqua complexes was examined using [Cr(H O) ] in aqueous solution as an example. DFTs with hybrid functionals, multiconfigurational self-consistent field followed by perturbation theory, and coupled-cluster singles and doubles (CCSD) followed by the equation of motion CCSD, gave reasonable d-d transition energies. 2 6 3+

    DOI: 10.1088/1757-899X/773/1/012061

所属学協会

学術貢献活動

  • 実行委員

    分子科学討論会  ( 福岡 ) 2018年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 実行委員

    第37回溶液化学シンポジウム  ( 佐賀 ) 2014年11月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 実行委員

    理論化学討論会  ( 福岡 ) 2013年5月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 実行委員

    分子科学討論会  ( 福岡 ) 2008年9月

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    種別:大会・シンポジウム等 

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 相対論多参照理論による多重縮退系電子状態の解明

    研究課題/領域番号:24550027  2012年 - 2014年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 大規模分子系の精密電子状態理論の開発とインターフェース系への応用

    2003年 - 2005年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

担当授業科目

  • 構造化学実験

    2025年10月 - 2026年3月   後期

  • 無機物質化学II

    2025年6月 - 2025年8月   夏学期

  • 自然科学総合実験

    2025年4月 - 2025年6月   春学期

  • 無機物質化学I

    2025年4月 - 2025年6月   春学期

  • 構造化学実験

    2024年10月 - 2025年3月   後期

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FD参加状況

  • 2024年12月   役割:参加   名称:学生のこころへの関わり方(メンタルに課題を抱えた学生への対応)

    主催組織:学科

  • 2023年10月   役割:参加   名称:ACS on Campus

    主催組織:学科

  • 2022年7月   役割:参加   名称:電子ジャーナルに関するFD

    主催組織:学科

  • 2021年6月   役割:参加   名称:理系研究室の運営技術 ― ラボラトリーマネジメントという考え方 ―

    主催組織:学科

  • 2020年3月   役割:参加   名称:新3ポリシーに関する説明会

    主催組織:学科

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2021年  福岡工業大学  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:前期火曜2時限と3時限

  • 2020年  福岡工業大学  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:前期火曜2時限と3時限

  • 2019年  福岡工業大学  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:前期火曜2時限と3時限

  • 2019年  新潟大学  区分:集中講義  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:7/18 2-5時限 7/19 1-4時限

  • 2018年  福岡工業大学  区分:非常勤講師  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:前期火曜2時限と3時限

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その他部局等における各種委員・役職等

  • 2024年4月 - 現在   部門 インターネット管理者

  • 2024年4月 - 現在   部門 未来の科学者委員会

  • 2024年4月 - 現在   部門 副教務主任

  • 2024年4月 - 現在   部門 支線LAN管理者

  • 2024年4月 - 現在   研究院 「理学部便り」編集WG

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