オレグ・プレジド

オレグ・V・プレジド
生まれる	1970
国籍	ウクライナ/アメリカ
知られている	量子化学における理論的手法
学歴
母校	イェール大学、テキサス大学オースティン校、ハリコフ国立大学
論文	溶液中の非断熱化学ダイナミクスのシミュレーションのための量子古典的アプローチ
博士課程の指導教員	PJ ロスキー
学術研究
規律	量子化学者、物理学者
機関	南カリフォルニア大学、ロチェスター大学、ワシントン大学

オレグ・V・プレジド（1970年生まれ）^{[1] [2]}はウクライナ系アメリカ人の物理化学者であり、非断熱 分子動力学と時間依存密度汎関数理論（TDDFT）を研究しています。^[3]彼の研究対象は、半古典的および量子古典的物理学の基礎的側面から、凝縮物質および生物系における励起ダイナミクスにまで及びます。彼の研究グループは、複雑な凝縮相環境における分子レベルでの化学反応性とエネルギー移動を理解することを目的とした新しい理論モデルと計算ツールの開発に焦点を当てています。^{[4]彼は2014年以来、}南カリフォルニア大学で化学および物理学・天文学の教授を務めています。

ウクライナのハリコフ生まれ^[1]。プレジドは1991年にハリコフ国立大学でアナトリー・V・ルザノフの指導の下、理論化学の学位を取得した。彼はハリコフ工科大学で1年間スタニスラフ・A・チューリンの指導の下働いた。プレジドは1993年に大学院研究のために米国に移り、 1997年にテキサス大学オースティン校でピーター・J・ロスキーの指導の下、博士号を取得した。彼の博士研究は、溶液中の非断熱ダイナミクスにおけるさまざまな量子古典的アプローチに焦点を当てていた。^[1]

イェール大学でジョン・タリーのもとで博士研究員を務めた後、 1998年にワシントン大学化学科の助教授に就任。2003年に准教授、その後化学教授（2005～2010年）。2010年にロチェスター大学に移り、化学教授および物理学非常勤教授を務めた。^{[1] 2014年に}南カリフォルニア大学に化学および物理学・天文学の教授として 移った。

Prezhdo 氏のグループは、凝縮相システムにおける非平衡現象の理論とモデリングに重点を置いています。研究活動は、形式的な作業と大規模なコンピューター シミュレーションの一貫した独自の組み合わせで構成されており、実験による観察と謎を定量的および定性的に説明し、新しい実験を提案することを目指しています。

基礎研究は、量子力学、半古典力学、統計力学のいくつかの関連領域に及びます。Prezhdoは、量子力学と古典力学を結合するリー代数構造を研究しました。 ^[5]量子化ハミルトン力学と呼ばれる、古典ハミルトン力学のシンプルで強力な拡張が開発され、ゼロ点エネルギー、トンネル効果、位相ずれ、その他の量子効果を分子動力学シミュレーションに含めることができました。^[6]量子力学のボーム解釈に基づく量子古典形式論が提案されました。 ^[7]非断熱分子動力学のための幅広い手法が開発され、^{[8] [9]}リアルタイム時間依存密度汎関数理論の範囲内で実装されました。^{[10] [ 11 ]} これらの手法には、凝縮 相システムにおける非平衡過程の時間スケールを劇的に変化させ、広く使用されている表面ホッピング概念に自然につながる量子デコヒーレンスを組み込んだ確率的平均場[ 12]およびデコヒーレンス誘起表面ホッピング^[13]アプローチ、デコヒーレンスを決定論的にエーレンフェスト力学に組み込んだコヒーレンスペナルティ汎関数^[14] 、超交換および多粒子遷移を正確に扱うグローバルフラックス表面ホッピング^[15] 、およびポピュレーションとコヒーレンスを同等に扱い、超交換および多粒子遷移を記述する表面ホッピングのリウヴィル空間定式化^{[15] [16]が含まれます。共同研究において、Prezhdoは電子構造理論[17] [18]}のための正孔粒子分布、エントロピー、エンタングルメントの多体測定を提案し、有機光活性材料の電気光学特性に関する統計力学理論を開発しました。 ^[19]

非断熱分子動力学と時間依存密度汎関数理論の進歩により、プレジドと彼のグループは、幅広い凝縮相とナノスケール材料の量子ダイナミクスをモデル化できるようになりました。プレジドは、グラッツェル太陽電池の基礎となる色素増感半導体における光誘起電子移動、緩和、再結合の時間依存モデリングの先駆者であり、^{[20]分子/バルク、有機/無機界面を理解するための統一的な記述を提供しました。この2つの要素は、伝統的に異なる科学コミュニティ、化学者、物理学者によって説明されており、しばしば反対の概念を使用しています。プレジドは、}半導体量子ドットの電荷キャリアダイナミクスを研究し、フォノンボトルネックが存在しないことを合理化し、^{[21] [22]}多重励起子生成の新しいメカニズムを実証しました。^{[23]後者のプロセスは、分子結晶の}一重項分裂と比較されました。^[24]プレジドは実験者らと共同で、新しいオージェ電子移動機構^[25]を実証した。これはナノスケール材料では一般的であり、大きな励起子相互作用と高い状態密度の両方を示す。金属ナノ粒子のプラズモニック特性を調査しながら、プレジドは瞬間的な光誘起電荷分離^[26]を予測し、1年後に実験的に確認された。^[27] プレジドと同僚は、現在最も有望な太陽電池材料と考えられているハイブリッド有機無機ペロブスカイト^{[28] [29]における電荷キャリアダイナミクスの研究を先駆的に進めた。プレジドは、}フラーレン^[24]、カーボンナノチューブ^{[30] [31]}、グラフェン^[32]などのナノスケール炭素材料の励起状態プロセスを調査した。その後、研究は遷移金属ジカルコゲニド などの他の2次元材料の研究に拡大した。^{[33] [34]}凝縮物質とナノスケールシステムにおける励起状態ダイナミクスの研究において、プレジドは欠陥、ドーパント、界面、粒界、非化学量論的組成など、材料の現実的な側面に特に注意を払っています。

凝縮相における量子ダイナミクスの理論とシミュレーションに焦点を当てた主な研究活動に加えて、プレジドは他の多くの分野でも研究を行っている。彼は、バッテリーやスーパーキャパシタの電極として使用されるナノスケールの炭素材料におけるイオン輸送を研究した。^[35]彼は、液体-気体の相転移と臨界現象に対する閉じ込めの影響をモデル化し、ナノチューブの光学的特性と疎水性特性を組み合わせたカーボンナノチューブ内での薬物送達のプロトコルを提案した。 ^{[36]プレジドは、グラフェンのナノポアを使用して}DNA配列 を決定する方法を初めて実証し、2つの相補的な検出メカニズムを提案した。^[37] 彼はイオン液体^{[38] [39]と、}そのグラフェン^[40]および黒リンの剥離への応用を調査した。^[41]プレジドは、暗闇でのレチノール異性化のメカニズムを提案した。 ^{[42]彼は、}生物学的キャッチボンドの最も広く使用されている解析モデルを共同開発し、実験者によって使用される複数の普遍的な関係を導き出し、新しい実験に対する興味深い予測を行いました。^{[43] [44]}大気化学を調査しているときに、彼はオゾン層の光化学が液体媒体の特性（水素結合対極性対非極性）に対して驚くほど鈍感であることを合理化し、気体、液体、固体環境における光化学の大きな違いを説明しました。^[45]明示的に相関したガウス分布を使用して、プレジドは物質のエキゾチックな状態を研究し、高温超伝導体の電子フォノンダイナミクスをモデル化し、^[46]陽電子原子の励起状態を特徴付けて、陽電子システムの安定性の実験的検証への新しい道を開いた。^[47]

Prezhdo はAlexey Akimov (現在はニューヨーク州バッファロー大学に在籍) とともに、凝縮系における非断熱分子動力学シミュレーション用の PYXAID ^[48]プログラムを開発しました。ab initio リアルタイム電子核動力学の Python 拡張機能である PYXAID は、GNU General Public License の下でリリースされています。その主な機能は、凝縮系とナノスケール材料における電荷とエネルギーの移動および緩和速度論を研究することです。PYXIAD は、数百個の原子から構成され、数千の電子状態を含むシステムを処理できます。PYXAID のソースコードと作業の大部分は、当時彼のグループのポスドクだった Akimov によって行われました。

プレジドは350以上の出版物の共著者である。^[要出典]

2008年、彼は「複雑系における化学的挙動の解明に応用する量子力学ダイナミクスの新しい方法論の開発」によりアメリカ物理学会のフェローに選出された。 ^[49]その他の受賞歴には、カミーユ・アンド・ヘンリー・ドレフュス財団の新任教員賞（1998年）、リサーチ・コーポレーションの研究革新賞（1999年）、アルフレッド・P・スローン・フェローシップ（2001年）、米国科学財団のキャリア賞（2001年）、京都大学日本学術振興会フェローシップ（2007年）、金沢機械工学応用計測センターの有望科学者賞（2011年）、フンボルト財団のフリードリヒ・ヴィルヘルム・ベッセル研究賞（2015年）などがある。^[2]

2018年現在、Journal of Physical Chemistry Letters ^[50] (2011年～) およびSurface Science Reports ^[51] (2012年～) の編集者を務めている。また、 Journal of Physical Chemistry (2008年～) ^[1]の編集者でもあった。フランス・パリのエヴリー・ヴァルデソンヌ大学(2004年)、ドイツ・ドレスデンのマックス・プランク複雑系物理学研究所(2005～2006年)、京都大学( 2007年)、パリ東大学 (2011年)、ウクライナのハルキフ国立大学(2014年)、北京師範大学( 2016～2017年)、スペイン・サン・セバスチャンのドノスティア国際物理センター (2016～2017年) で招聘教授および客員教授を歴任。

• D. Liu、B. Wang、Y. Wu、AS Vasenko、OV Prezhdo、「局所記述子機械学習による凝縮系における非断熱分子動力学のサイズ制限の打破」、PNAS、121、36、e2403497121 (2024)。
• W. Li、Y. She、AS Vasenko、OV Prezhdo、「金属ハロゲン化物ペロブスカイトにおける電荷キャリアのAb initio非断熱分子動力学」、Nanoscale、13、10239（2021）。
• J. Jankowska、R. Long、OV Prezhdo、「ハイブリッドペロブスカイトにおける光生成電荷キャリアの量子ダイナミクス：ドーパント、粒界、電気的秩序、およびその他の現実的な側面」、ACS Energ. Lett.、2、1588（2017）。
• AA Chistyakov、MA Zvaigzne、VR Nikitenko、AR Tameev、IL Martynov、OV Prezhdo、「太陽光発電用途向けの半導体量子ドット固体の光電子特性」、J. Phys.化学。 Lett.、8、4129 (2017)。
• R. Long、OV Prezhdo、WH Fang、「新しい太陽電池材料における非断熱電荷ダイナミクス」、Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci.、7、e1305 (2017)。
• L.-J. Wang、A. Akimov、OV Prezhdo、「表面ホッピングの最近の進歩：2011-2015」、J. Phys. Chem. Lett.、7、2100（2016）。
• AV Akimov、OV Prezhdo、「化学における大規模計算：活気ある分野の鳥瞰図」、Chem. Rev.、115、5797（2015）。
• LJ Wang、R. Long、OV Prezhdo、「ナノスケール界面での光誘起ダイナミクスの時間領域アブイニシオモデリング」、Annu. Rev. Phys. Chem.、66、549 (2015)。
• LJ Wang、OV Prezhdo、D. Beljonne、「有機物中の電荷輸送のための混合量子古典ダイナミクス」、Phys. Chem. Chem. Phys.、17、12395 (2015)
• AV Akimov、AJ Neukirch、OV Prezhdo、「金属酸化物表面における光誘起電荷移動と触媒作用に関する理論的考察」、Chem. Rev.、113、4496 (2013)。
• VV Chaban、OV Prezhdo、「イオン液体と分子液体：堅牢なエンジニアリングのための連携」、J. Phys. Chem. Lett.、4、1423（2013）。
• HM Jaeger、K. Hyeon-Deuk、OV Prezhdo、「第一原理からの励起子増殖」、Acc. Chem. Res.、46、1280 (2013)。
• SA Fischer、CM Isborn、OV Prezhdo、「小さな半導体クラスターの励起状態と光吸収：ドーパント、欠陥、充電」、Chem. Science、2、400（2011）。
• S. Garaschuk、V. Rassolov、OV Prezhdo、「Semiclassical Bohmian Dynamics」、Rev. Comp。 Chem.、87、287 (2011)。
• OV Prezhdo、「半導体量子ドットにおける光誘起ダイナミクス：時間領域 ab initio 研究からの洞察」、Acc. Chem. Res.、42、2005 (2009)
• OV Prezhdo、YV Pereverzev、「生物学的キャッチボンドの理論的側面」、Acc. Chem. Res.、42、693 (2009)。
• OV Prezhdo、「半導体量子ドットにおける多重励起子と電子フォノンボトルネック：第一原理研究からの洞察」、Chem. Phys. Lett. – Frontier Article、460、1 (2008); ジャーナル表紙。
• WR Duncan、OV Prezhdo、「色素増感TiO2における光誘起電子移動の理論的研究」、Annu. Rev. Phys. Chem.、58、143 (2007)。
• OV Prezhdo、「量子化ハミルトンダイナミクス」、展望記事、Theor. Chem. Acc.、vol.「理論化学における新しい展望」、116、206 (2006)。
• YV Pereverzev、OV Prezhdo、LR Dalton、「双極性クロモフォアポリマー材料の巨視的秩序と電気光学応答」、ChemPhysChem、5 1821 (2004)。

• オレグ・V・プレジド：履歴書
• ピクセイド