研究者詳細 - 齋藤　雅明

写真a

サイトウ　マサアキ

齋藤　雅明

SAITOW Masaaki

所属

物質科学国際研究センター助教

大学院担当

大学院理学研究科

学位 1

博士（理学）（ 2014年4月総合研究大学院大学）

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研究キーワード 4

開殻分子系
電子相関
量子化学
電子状態

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研究分野 1

ナノテク・材料 / 基礎物理化学 / 理論化学

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現在の研究課題とSDGs 1

大規模分子系の高精度電子状態計算法

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論文 27

Quasi-degenerate extension of local N-electron valence state perturbation theory with pair-natural orbital method based on localized virtual molecular orbitals

Manami Hayashi, Masaaki Saitow, Kazuma Uemura, Takeshi Yanai

Chemarxiv 2024年2月

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担当区分：責任著者記述言語：英語

Chemical phenomena involving near-degenerate electronic states, such as conical intersections or avoided crossing, can be properly described using quasi-degenerate perturbation theory (QDPT). This study proposed a highly scalable quasi-degenerate second-order N-electron valence state perturbation theory (QD-NEVPT2) using the local pair-natural orbital (PNO) method. Our recent study showed an efficient implementation of the PNO-based state-specific (SS) NEVPT2 method using orthonormal localized virtual molecular orbitals (LVMOs) as an intermediate local basis. This study derived the state-coupling (or off-diagonal) terms to imple- ment QD-NEVPT2 in an alternative manner to enhance efficiency based on the internally contracted basis (ICB) and PNO overlap matrices between different references. To facilitate further acceleration, a local resolution-of-the-identity (RI) three-index integral generation algorithm was developed using LMOs and LVMOs. Although the NEVPT2 theory is considered to be less susceptible to the intruder-state problem (ISP), this study revealed that it can easily suffer from ISP when calculating high-lying excited states. We ameliorated this instability using the imaginary level shift (LS) technique. The PNO-QD-NEVPT2 calculations were performed on small organic molecules for the 30 lowest-lying states, as well as photoisomerization involving the conical intersection of 1,1- dimethyldibenzo[b,f] silepin with a cis-stilbene skeleton. These calculations revealed that the PNO-QD-NEVPT2 method yielded negligible errors compared to the canonical QD-NEVPT2 results. Furthermore, we tested its applicability to a large photoisomeriza- tion system using the green fluorescent protein model and the 10-state calculation of the large transition metal complex, showcasing that off-diagonal elements can be evaluated at a relatively low cost.
Local N-electron valence state perturbation theory using pair-natural orbitals based on localized virtual molecular orbitals 招待有り査読有り

Kazuma Uemura, Masaaki Saitow, Takaki Ishimaru, Takeshi Yanai

Chemarxiv 2023年1月

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担当区分：責任著者
A local pair-natural orbital-based complete-active space perturbation theory using orthogonal localized virtual molecular orbitals 査読有り

Masaaki Saitow, Kazuma Uemura, Takeshi Yanai

The Journal of Chemical Physics 157 巻 ( 8 ) 頁： 084101 2022年8月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Thermally Stable Array of Discrete C60s on a Two-Dimensional Crystalline Adlayer of Macrocycles both in Vacuo and under Ambient Pressure 査読有り

Shin-ichiro Kawano, Masato Nakaya, Masaaki Saitow, Atsuki Ishiguro, Takeshi Yanai, Jun Onoe, and Kentaro Tanaka

Journal of American Chemical Society 2022年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1021/jacs.1c13610
Multireference Perturbation Theory Combined with PCM and RISM Solvation Models: A Benchmark Study for Chemical Energetics 査読有り

Masaaki Saitow, Keisuke Hori, Ayaka Yoshikawa, Ryosuke Y. Shimizu, Daisuke Yokogawa, Takeshi Yanai

Journal of Physical Chemistry A 125 巻 ( 37 ) 頁： 8324 - 8336 2021年9月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： https://doi.org/10.1021/acs.jpca.1c05944
57Fe Mössbauer parameters from domain based local pair-natural orbital coupled-cluster theory 査読有り国際共著

Dipayan Datta, Masaaki Saitow, Barbara Sandhöfer, Frank Neese

The Journal of Chemical Physics 153 巻 ( 20 ) 頁： 204101 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）
A multireference coupled-electron pair approximation combined with complete-active space perturbation theory in local pair-natural orbital framework 査読有り

Masaaki Saitow, Takeshi Yanai

The Journal of chemical physics 152 巻 ( 11 ) 頁： 114111 2020年3月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Linear scaling perturbative triples correction approximations for open-shell domain-based local pair natural orbital coupled cluster singles and doubles theory [DLPNO-CCSD (T0/T)] 査読有り国際共著

Yang Guo, Christoph Riplinger, Dimitrios G Liakos, Ute Becker, Masaaki Saitow, Frank Neese

The Journal of chemical physics 2020年1月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Accurate Ionization Potentials, Electron Affinities and Electronegativities of Single-Walled Carbon Nanotubes by State-of-the-Art Local Coupled-Cluster Theory 査読有り国際共著

Masaaki Saitow, Achintya K Dutta, Frank Neese

Bulletin of the Chemical Society of Japan 92 巻 ( 1 ) 頁： 170 - 174 2019年11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）
A domain-based local pair natural orbital implementation of the equation of motion coupled cluster method for electron attached states 査読有り国際共著

Achintya Kumar Dutta, Masaaki Saitow, Baptiste Demoulin, Frank Neese, Róbert Izsák

The Journal of chemical physics 150 巻 ( 16 ) 頁： 164123 2019年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Local Energy Decomposition of Open-Shell Molecular Systems in the Domain-Based Local Pair Natural Orbital Coupled Cluster Framework 査読有り国際共著

Ahmet Altun, Masaaki Saitow, Frank Neese, Giovanni Bistoni

Journal of chemical theory and computation 15 巻 ( 3 ) 頁： 1616 - 1632 2019年1月

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記述言語：英語
Perturbative triples correction to domain-based local pair natural orbital variants of Mukherjee's state specific coupled cluster method 査読有り国際共著

Jakub Lang, Jiří Brabec, Masaaki Saitow, Jiří Pittner, Frank Neese, Ondřej Demel

Physical Chemistry Chemical Physics 21 巻 ( 9 ) 頁： 5022 - 5038 2019年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Accurate spin-densities based on the domain-based local pair-natural orbital coupled-cluster theory 査読有り国際共著

Masaaki Saitow, Frank Neese

The Journal of chemical physics 149 巻 ( 3 ) 頁： 034104 2018年7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）
A near-linear scaling equation of motion coupled cluster method for ionized states 査読有り国際共著

Achintya Kumar Dutta, Masaaki Saitow, Christoph Riplinger, Frank Neese, Róbert Izsák

The Journal of chemical physics 148 巻 ( 24 ) 頁： 244101 2018年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Domain-based Local Pair Natural Orbital version of Mukherjee's state specific coupled cluster method 査読有り

J. Brabec, J. Lang, M. Saitow, J. Pittner, F. Neese, and O. Demel

J. Chem. Theory Comput. Article 14 巻頁： 1370 2018年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
A new near-linear scaling, effi- cient and accurate, open-shell domain-based local pair natural orbital coupled cluster singles and doubles theory 査読有り国際共著

M. Saitow, U. Becker, C. Riplinger, E. F. Valeev, and F. Neese

J. Chem. Phys. 146 巻頁： 164105 2017年

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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）
Multistate complete-active-space second-order perturbation theory based on density matrix renormalization group reference states 査読有り

T. Yanai, M. Saitow, X.-G. Xiong, J. Chalupský, Y. Kurashige, S. Guo, and S. Sharma

J. Chem. Theory Comput. 13 巻頁： 4829 2017年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Influence of the choice of projection manifolds in the CASPT2 implementation 査読有り

T. Yanai, Y. Kurashige, M. Saitow, J. Chalupský, R. Lindh, and P.-Å. Malmqvist

Mol. Phys. 115 巻頁： 2077 2017年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Psi4 1.1: An Open-Source Electronic Structure Program Empha- sizing Automation, Advanced Libraries, and Interoperability 査読有り

R. M. Parrish, L. A. Burns, D. G. A. Smith, A. C. Simmonett, A. E. DePrince III, E. G. Ho- henstein, U. Bozkaya, A. Yu. Sokolov, R. Di Remigio, R. M. Richard, Jérôme F. Gonthier, A. M. James, H. R. McAlexander, A. Kumar, M. Saitow, X. Wang, B. P. Pritchard, P. Verma, H. F. Schaefer III, K. Patkowski, R. A. King, E. F. Valeev, F. A. Evangelista, J. M. Turney, T. D. Crawford and C. D. Sherrill

J. Chem. Theory Comput 13 巻頁： 3185 2017年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Decomposition of Intermolecular Interaction Energies within the Local Pair Natural Orbital Coupled Cluster Framework 査読有り

W. B. Schneider, G. Bistoni, M. Sparta, M. Saitow, C. Riplinger, A. A. Auer, and F. Neese

J. Chem. Theory Comput. 12 巻頁： 4778 2016年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Density matrix renormalization group for ab initio Calculations and associated dynamic correlation methods: A review of theory and applications

T. Yanai, Y. Kurashige, W. Mizukami, J. Chalupský, T. N. Lan, and M. Saitow

Int. J. Quantum Chem. 115 巻頁： 283 2015年

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記述言語：英語
Fully Internally Contracted Multireference Configu- ration Interaction Theory Using Density Matrix Renormalization Group: A Reduced-Scaling Implementation Derived by Computer-Aided Tensor Factorization 査読有り

M. Saitow, Y. Kurashige, and T. Yanai

J. Chem. Theory Comput. 11 巻頁： 5120 2015年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Improved description of the orbital relaxation effect by practical use of the self-energy 査読有り

M. Saitow, T. Ida, and Y. Mochizuki

Int. J. Quantum Chem. 114 巻頁： 577 2014年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Radical O-O coupling reaction in diferrate- mediated water oxidation studied using multireference wave function theory 査読有り

Y. Kurashige, M. Saitow, J. Chalupský, T. Yanai

Phys. Chem. Chem. Phys. 16 巻頁： 11988 2014年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Multireference configuration interaction theory using cumulant reconstruction with internal contraction of density matrix renormalization group wave function 査読有り

M. Saitow, Y. Kurashige, and T. Yanai

J. Chem. Phys. 139 巻頁： 044118 2013年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Excited state calculation for free-base and metalloporphyrins with the partially renormalized polarization propagator approach 査読有り

M. Saitow, and Y. Mochizuki

Chem. Phys. Lett. 525 巻頁： 144 2012年

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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）
Spin-adaptation of open-shell electron propagator theory 査読有り

M. Saitow, T. Ida, and M. Mizuno

Chem. Phys. Lett. 486 巻頁： 171 2010年

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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 3

Reduced-Scaling Multireference Perturbation Thwories with Orthonormal Local Virtual Orbitals: An Extension to the Excited States 招待有り国際会議

Masaaki Saitow

MPQCP-2024 2024年1月10日

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開催年月日： 2024年1月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

国名：日本国
The PNO-based Reduce-scaling MRPT2 Theories based on Orthonormal Local Virtuals 招待有り

Masaaki Saitow

APATCC-2021 2023年2月21日 APATCC

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開催年月日： 2023年2月

記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

開催地：Quay Nhon, Vietnam
Multireference Wave Function Theories based on Local Pair-Natural Orbitals 招待有り国際会議

Masaaki Saitow

ICT-HPCC22 2022年7月12日 Chinese Academy of Science

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記述言語：英語会議種別：口頭発表（招待・特別）

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Works（作品等） 1

量子化学計算パッケージ ORCA

2014年

-

現在

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共同研究・競争的資金等の研究課題 2

高精度理論X線分光法による光合成過程における水分解反応機構の解明

研究課題番号：22K05035 2022年4月 - 2025年3月

科学研究費助成事業基盤研究(C)

齋藤雅明

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：4160000円（直接経費：3200000円、間接経費：960000円）
高速かつ高精度な電子状態理論の開発及び金属タンパク触媒機構への応用

研究課題番号：20K15228 2020年4月 - 2022年3月

科学研究費助成事業若手研究

齋藤雅明

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：4290000円（直接経費：3300000円、間接経費：990000円）

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科研費 2

高精度理論X線分光法による光合成過程における水分解反応機構の解明

研究課題/研究課題番号：22K05035 2022年4月 - 2025年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(C)

齋藤雅明

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：4160000円（直接経費：3200000円、間接経費：960000円）
高速かつ高精度な電子状態理論の開発及び金属タンパク触媒機構への応用

研究課題/研究課題番号：20K15228 2020年4月 - 2022年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究

齋藤雅明

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

配分額：4290000円（直接経費：3300000円、間接経費：990000円）

科研費の先頭へ▲

担当経験のある科目 (本学) 2

物理化学実験

2022
化学演習

2022

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