●書誌情報 【シリーズ名】 未来を創るナノ・サイエンス＆テクノロジー 【書名】 第5巻 計算ナノ科学 ―高精度第一原理計算から実用計算まで― 【編著者名】 大野かおる 【共著者名】 中村振一郎・水関博志・佐原亮二 【仕様】 A5判・並製・モノクロ・本文272頁 【本体価格】 4,300円（税込4,644円） 【ISBN】 978-4-7649-5030-6　C3340 【商品URL】 https://www.kindaikagaku.co.jp/science/kd5030.htm

●内容紹介
　理論、実験に次ぐ「第三の科学」と言われてきた計算科学は昨今、理論や実験に先駆けて様々な現象を予測、発見するための不可欠な分野となっています。物質物性科学・工学の世界では、量子論に基づく「第一原理計算」によって、ナノスケールの構造・性質のきわめて正確な予測が実現しています。
　第一原理計算とは経験的なパラメータや近似をなるべく用いず、物理の基本法則に忠実に計算する方法のことです。ナノスケールで起こる現象の記述と理解に、第一原理計算は欠くことができなくなっています。
　本書では、第一原理計算の理論的ベースとなる多体電子論の解説から入り、それを実際に計算するためのアルゴリズムの紹介をカーボン材料の応用例を使って行います。また、環境問題の範囲で実現が叫ばれる炭素固定技術を第一原理計算で探る取り組みや、第一原理計算が成功を収めたいくつかの事例についても紹介します。

●著者紹介

大野 かおる（おおの かおる）　
1984年　東北大学大学院理学研究科物理学専攻博士後期課程 修了・理学博士
同　年　日本学術振興会 奨励研究員
1986年　東北大学教養部（物理学科）助手
1987年　Alexisander von Humboldt 研究員（Mainz大学　Jülich KFA）
1990年　東北大学金属材料研究所 助教授
2000年　横浜国立大学工学部知能物理工学科 教授
2001年　横浜国立大学大学院工学研究院（物理工学分野）教授
現在に至る．
主要著書
『コンピュータシミュレーションによる物質科学』（共著 共立出版 1996年）
『ナノシミュレーション技術ハンドブック』（共著 共立出版 2006年）
『密度汎関数法の発展―マテリアルデザインへの応用』（共著 丸善 2012年）
『計算と物質（岩波講座「計算科学」第3巻）』（共著 岩波書店 2012年）
Computational Materials Science: From Ab Initio to Monte Carlo Methods  2nd Edition（共著 Springer-Verlag 2018年）

中村 振一郎（なかむら しんいちろう）
1980年　早稲田大学理工学研究科物理化学専攻 修了
1984年　ストラスブール大学（仏）フランス国家博士号(These D’Etat) 取得
同　年　分子科学研究所理論第一分野学術振興会 奨励研究員
1986年　三菱化成（現 三菱ケミカル）横浜総合研究所 入社
2000年　三菱化学科学技術研究センター・計算科学研究所長
2007年　三菱化学フェロー
2009年　東京工業大学連携客員教授
2011年　理化学研究所　特別招聘研究員
現在に至る．
主要著書
Solar to Chemical Energy Conversion  Lecture Notes in Energy 32（共編著 Springer  2016年）
Molecular Modeling Calculations  Organic Photochromic and Thermochromic Compounds  Vol.2（Kluwer Academic Publishers 1999年）
Catalyst Design  Encyclopedia of Computational Chemistry  Vol.1（共著 Wiley 1998年）

水関 博志（みずせき ひろし）
1990年　東北大学工学部材料物性学科 卒業
1995年　東北大学大学院工学研究科材料物性学専攻博士課程後期3年の課程 修了・博士（工学）
同　年　東北大学金属材料研究所 助手
2005年　東北大学金属材料研究所 助教授
2007年　東北大学金属材料研究所 准教授
2013年　韓国科学技術研究院 Principal Researcher
現在に至る．
主要著書
『レアメタルの代替材料とリサイクル』（共著 シーエムシー出版 2008年）

佐原 亮二（さはら りょうじ）
1994年　東北大学工学部金属工学科 卒業
2000年　東北大学大学院工学研究科材料物性学専攻博士課程後期3年の課程 修了・博士（工学）
同　年　東北大学大学院工学研究科 助手
2003年　東北大学金属材料研究所 助手
2007年　東北大学金属材料研究所 助教
2012年　東北大学金属材料研究所 准教授
2013年　国立研究開発法人物質・材料研究所 主幹研究員
2019年　東北大学大学院工学研究科材料システム工学専攻 特任教授(研究)併任
現在に至る．

●目次

第1章　基礎理論
1.1 多電子系，ハートリー・フォック近似
1.2 密度汎関数理論
1.3 第2 量子化
1.4 （拡張）準粒子理論
1.5 連結クラスター定理，骨格図形，自己無撞着GWΓ 法
1.6 グリーン関数
1.7 ウィックの定理
1.8 配置間相互作用
1.9 多体摂動論

第2章　カーボン系への応用
2.1 強束縛近似
2.2 電子波動関数の表現方法
2.3 自己無撞着計算
2.4 力の計算，第一原理分子動力学法
2.5 時間依存密度汎関数理論
2.6 GW 近似・バーテックス補正

第3章　CO2 還元を目指す計算科学
3.1 はじめに
3.2 CO2 分子とは何か，CO2 の活性化を量子化学の言葉で言えば
3.3 CO2 アニオンラジカルを巡る同定危機(Identity Crisis)
3.4 ラティマー・フロスト(Latimer-Frost) ダイアグラム
3.5 天然光合成におけるCO2 還元の不思議
3.6 均一系触媒によるCO2 還元
3.7 不均一系触媒（固体触媒）によるCO2 還元
3.8 イオン液体によるCO2 還元
3.9 触媒の回転頻度TOF についての定量的評価方法

第4章　第一原理計算の適用例
4.1 はじめに
4.2 重金属除去剤の機能発現機構
4.3 新水素貯蔵材料の理論設計
4.4 鉄の腐食のメカニズム解明
4.5 チタンの表面酸化メカニズム解明とそのシリコン添加の効果
4.6 多元系炭化物γ-M23C6 の相安定性の温度依存性解析
4.7 今後の展望

【株式会社 近代科学社】
株式会社近代科学社（本社：東京都新宿区、代表取締役社長：井芹昌信）は、1959年創立。
数学・数理科学・情報科学・情報工学を基軸とする学術専門書や、理工学系の大学向け教科書等、理工学専門分野を広くカバーする出版事業を展開しています。自然科学の基礎的な知識に留まらず、その高度な活用が要求される現代のニーズに応えるべく、古典から最新の学際分野まで幅広く扱っています。また、主要学会・協会や著名研究機関と連携し、世界標準となる学問レベルを追求しています。

【インプレスグループ】
株式会社インプレスホールディングス（本社：東京都千代田区、代表取締役：唐島夏生、証券コード：東証1部9479）を持株会社とするメディアグループ。「IT」「音楽」「デザイン」「山岳・自然」「旅・鉄道」「学術・理工学」を主要テーマに専門性の高いメデイア&サービスおよびソリューション事業を展開しています。さらに、コンテンツビジネスのプラットフォーム開発・運営も手がけています。

【お問い合わせ先】
株式会社近代科学社 　出版局
TEL：03-3260-6161　　電子メール: reader@kindaikagaku.co.jp