SAC/SAC-CI法は分子の基底状態と励起状態を正確に計算できる量子化学理論であり、1978年に中辻と平尾によって提案され、現在はGaussian09に搭載され、世界中の研究者によって使われている。SAC法で一重項の閉殻（基底）状態を計算し、SAC-CI法で一重項励起状態、三重項基底・励起状態、イオン化状態・電子付加状態（二重項基底・励起状態）、さらには五重項から七重項の基底・励起状態を計算することができる。また核に働く力をエネルギー勾配法により求めることができ、様々な状態の構造、スペクトル、ダイナミクスに応用することができる。これら全ての状態を含む化学と物理を対象とする大変有用な理論・プログラム体系である。
最近開発中の方法としては、巨大系向けのGiant SAC-CI法, 内殻の開殻ラヂカルの計算に有用なOR-SAC-CI法, 多電子励起状態に有用なDirect SAC-CI general-R法, 多層からなる巨大系のONIOM SAC-CI法, MCDの計算ができるSAC-CI MCD, 反応系のMR-SAC/SAC-CI法, 溶媒効果をきっちり考えるPCM-SAC-CI法などがあり、将来これらをGaussian09に統合する予定である。
?最近のSAC-CI法の応用例として、Giant SAC-CI法によるDNAや蛋白質、光誘起相転移のメカニズムとダイナミクス、DNA螺旋構造の円二色性スペクトル、PCMによる溶媒効果、エネルギー勾配法による励起状態の構造とダイナミクス、視覚の光生物学、General-R法による精密分光、等の研究がある。
References
- SAC-CI website: http://www.sbchem.kyoto-u.ac.jp/nakatsuji-lab/sacci.html
- Cluster Expansion of the Wavefunction. Pseudo-Orbital Theory Applied to Spin Correlation, H. Nakatsuji and K. Hirao, Chem. Phys. Lett., 47(3), 569-571 (1977).
- Cluster Expansion of the Wavefunction. Symmetry-Adapted-Cluster (SAC) Expansion, Its Variational Determination, and Extension of Open-Shell Orbital Theory, H. Nakatsuji and K. Hirao, J. Chem. Phys., 68(5), 2053-2065 (1978).
- Cluster Expansion of the Wavefunction. Excited States, H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett., 59(2), 362-364 (1978).
- Cluster Expansion of the Wavefunction. Electron Correlations in Ground and Excited States by SAC (Symmetry-Adapted-Cluster) and SAC-CI Theories, H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett., 67(2,3), 329-333 (1979).
- Cluster Expansion of the Wavefunction. Calculation of Electron Correlations in Ground and Excited States by SAC and SAC-CI Theories, H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett., 67(2,3), 334-342 (1979).
- Electronic Structures of Ground, Excited, Ionized, and Anion States Studied by the SAC/SAC-CI Theory, H. Nakatsuji, Acta Chimica Hungarica, Models in Chemistry, 129(5), pp.719-776 (1992).
- SAC-CI Method: Theoretical Aspects and Some Recent Topics, H. Nakatsuji, in Computational Chemistry – Reviews of Current Trends, Vol. 2, p. 62-124 (1997).
- Description of Two- and Many-Electron Processes by the SAC-CI Method, H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett., 177(3), 331-337 (1991).
- SAC-CI Method Applied to High-Spin Multiplicity, H. Nakatsuji and M. Ehara, J. Chem. Phys., 98(9), 7179-7184 (1993).
- SAC-CI and Full CI Calculations for the Singlet and Triplet Excited States of H2O, H. Nakatsuji, K. Hirao, and Y. Mizukami, Chem. Phys. Lett., 179(5,6), 555-558 (1991).
- Analytical Energy Gradient of the Ground, Excited, Ionized and Electron-Attached States Calculated by the SAC/SAC-CI Method, T. Nakajima and H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett., 280 (1,2) 79-84 (1997).
- Analytical Energy Gradients of the Excited, Ionized and Electron-Attached States Calculated by the SAC-CI General-R Method, M. Ishida, K. Toyoda, M. Ehara and H. Nakatsuji, Chem. Phys. Lett., 347, 493-498 (2001).
- Inner-Shell Ionizations and Satellites Studied by the Open-Shell Reference Symmetry-Adapted Cluster/Symmetry-Adapted Cluster Configuration-Interaction Method, Y. Ohtsuka and H. Nakatsuji, J. Chem. Phys. 124, 054110-1-5 (2006).