Development of multicomponent quantum mechanics methods and its application
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18K05028
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
Taro Udagawa 岐阜大学, 工学部, 助教 (70509356)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 量子多成分系理論 / 同位体効果 / NEB法 / ストリング法 / 化学反応解析 / 原子核の量子効果 / 化学反応 / 原子核の量子揺らぎ / プロトン移動反応 / Nudged elastic band |
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| Outline of Final Research Achievements |
Recently, we have developed multicomponent quantum mechanics (MC_QM)-climbing image-nudged elastic band (CI-NEB) method to analyze nuclear quantum effect in chemical reactions. In this project, we have improved our MC_QM-CI-NEB method to analyze chemical reactions in large molecules and systems. We have implemented free-end adaptive (FEA)-CI-NEB scheme and CI-string method, and have developed individual optimization method to efficiently calculate minimum energy path. Using these CI methods, we have analyzed various proton transfer reactions, taking into account the nuclear quantum nature of hydrogen nuclei.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で開発している手法は、原子核を固定された点電荷として取り扱う従来の量子化学計算手法と異なり、原子核自身の量子性を直接取り込むことができる手法である。この手法により、例えば重水素のような同位体原子の精密な取り扱いが可能になり、より実在系に近い理論計算が可能になる。
申請者らは、この手法による化学反応解析手法を拡張・開発し、原子核の量子効果を含めた化学反応解析や、化学反応に対する重水素同位体効果の理論計算による解析を可能にした。
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Report
(4 results)
Research Products
(42 results)
