2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Science on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment |
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| Project/Area Number |
25104003
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
森田 明弘 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70252418)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石山 達也 富山大学, 大学院理工学研究部, 准教授 (10421364)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 界面分光 / 分子動力学シミュレーション / 差スペクトル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者がこれまでに開発した分子シミュレーションに基づく界面分光の理論の成果をもとに、本領域内の分光計測の実験研究者と本グループの理論解析との緊密な共同研究を展開し、溶液・高分子などの柔らかな界面構造の理解を格段に深化させる。そのため我々の提唱した和周波分光の理論計算の適用範囲を大幅に拡げる高速なSFG計算プログラムを開発して、多くの界面構造と和周波スペクトルの解明に貢献し、今後広くプログラム利用と成果を普及してく。
本年度には分光計測による界面分子配向の解析について研究成果を報告した。界面での分子配向は界面構造を規定する基本的な特徴で、従来より和周波分光の偏光依存性の観測に基づいて議論されてきた。本研究ではメタノール水溶液を例にとって、界面での分子配向とSFGシグナルの偏光依存性の両方を分子シミュレーションで求め、その間の関係を詳細に検討した。その結果、従来の偏光依存性から分子配向を導出する議論に含まれる仮定が成り立たないことを明らかにし、より精密な解析が必要であることを示した。また水‐両極性脂質膜の界面を研究し、SFGスペクトルで観測される界面水の振動バンド構造を再現できることを示すとともに、その解釈を界面水の構造に基づいて与えることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
和周波分光の研究に関しては、当該グループが開発した理論に基づく汎用プログラムの開発をほぼ完成させ、その有効性を確認するととともに実際的な応用の成果が見られてきた。今年度にも配向解析の解明や水‐脂質膜構造の解析などインパクトのある成果が得られ、今後の発展も見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
和周波分光の研究に関しては、今後さらに応用を広げるため汎用分子モデルを完成させて、さまざまな有機分子界面への応用を図る。すでにその研究は進行中である。前年度に提案した差スペクトルの理論解析手法の開発も進行中で、今後圧力を制御した差スペクトル計算や、水溶液系への応用の成果を見せる予定である。
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[Presentation] Rh(111)上の常誘電氷表面の和周波発生振動分光2016
Author(s)
大槻 友志、杉本 敏樹、石山 達也、森田 明弘、渡邊 一也、松本 吉泰
Organizer
第14回京都大学低温物質科学研究センター講演会・研究交流会
Place of Presentation
京都大学百周年時計台記念館 国際交流ホールII、III （京都府京都市）
Year and Date
2016-02-19 – 2016-02-19
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[Presentation] 液体界面の計算分子科学2015
Author(s)
森田 明弘
Organizer
第9回分子科学討論会
Place of Presentation
東京工業大学大岡山キャンパス （東京都目黒区）
Year and Date
2015-09-16 – 2015-09-16
Invited
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