2000 Fiscal Year Annual Research Report
分子デバイス設計を目的とした有機金属化合物の安定性と反応性に関する理論的研究-スピン軌道相互作用効果の理論的見積もり-
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12042237
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
小関 史朗 三重大学, 工学部, 助教授 (80252328)
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| Keywords | 遷移金属水素化物 / スピン軌道相互作用効果 / 解離エネルギー曲線 / 非経験的分子軌道法 / MCSCF+SOCI波動関数 / 動的電子相関効果 / ECP基底関数 / 全電子基底関数 |
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| Research Abstract |
有機金属化合物を用いて分子デバイス設計をするために,その基礎的な分子である遷移金属水素化物の電子状態に対する相対論的効果について研究を行った.我々は第3・4・5および6族の遷移元素がつくる水素化物の解離ポテンシャルエネルギー曲線を求めた.平均化MCSCF関数とそれに基づいて求めたSOCI関数(SOCI=sccond-order configuration interaction)を用い,遷移元素にf関数を1セット,水素原子にp関数を1セット含めたSBKJC型基底関数(SBKJC(f,p)と,遷移元素と水素原子の両方にp関数を3セット含め,さらに遷移元素にf関数を1セット含めたMIDI型基底関数(MIDI(3plf,3p)を用いた.また,スピン軌道相互作用効果の見積もりのために,後者ではfull Breit-Pauli HamiltonianおよびRESC近似を,前者ではBreit-Pauli Hamiltonianの一電子部分に経験パラメータを導入した有効ハミルトニアンを用いて見積もった.
第4族元素(Ti,Zr,Hf)が形成する水素化物の非相対論的基底状態は四重項(Ti-H,Zr-H)または二重項状態(Hf-H)である.解離極限において遷移元素の^3F状態と相関する四重項状態または二重項状態(7つの状態成分)についてMCSCF軌道を求め,SOCI波動関数を作成し,スピン軌道相互作用を考慮した.Ti-HとHf-Hにおける基底状態はそれぞれ^4Φ_<3/2>状態と^2Δ_<3/2>状態であるが,Zr-Hにおいては_4Φ_<3/2>状態と^2Δ_<3/2>状態がエネルギー的に接近している.SBKJC(f,p)を用いた場合は,約1300cm^<-1>だけ^2Δ_<3/2>状態の方が安定であり,MIDI(3plf,3p)を用いた場合は,逆に^4Φ_<3/2>状態が約1000cm^<-1>安定になった.第5.6族が形成する水素化物の解離エネルギー曲線も同様な計算方法で求めた.これらのエネルギー曲線からの分光学パラメータを求め,実験結果および過去の計算結果と比較検討し,論文を執筆中である.
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Research Products
(5 results)
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[Publications] Shiro Koseki,Azumao Toyota,and Takashi Muramatsu.: "Theoretical Study on Thermal Isomerization Reaction between meso and DL cyclomers of 4a,6a,10a,10b-tetrahydropyrido-[2,1-c]-pyrido-[1,2-a] piperazine and its lower homologue."Journal of Molecular Structure (THEOCHEN). 499(1-3). 161-173 (2000)
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[Publications] Azumao Toyota,Shiro Koseki,and Masahiro Shiota.: "Ab Initio MCSCF Study on the Pseudo-Jahn-Teller distortion from Planarity in Cycloheptatriene, Heptalene, and Heptafuvalene."Journal of Physical Chemistry A. 104. 5343-5350. (2000)
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[Publications] Shigetomo Kita,Shunsuke Gotoh,Noriyuki Shimakura,and Shiro Koseki.: "Excitation Mechanisms in Moderate-Energy Li^+-Ne collisions."Physical Review A. 62. 32704-1-9 (2000)
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[Publications] Azumao Toyota,Masahiro Shiota,Tukihiko Nagae,and Shiro Koseki.: "Ab Initio MCSCF Study on Eight pi-Electron Heterocyclic Conjugated Systems : Energy Component Analysis of the Pseudo-Jahn-Teller Distortion from Planarity."Journal of Physical Chemistry A. 105 (in press). (2000)
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[Publications] Hirohiko Kono,Shiro Koseki,Masahiro Shiota,and Yuuichi Fujimura.: "A Theoretical Study of Electronic Dynamics and Deformation of CO_2 in Intense Laser Fields."Journal of Physical Chemistry A. 105 (in press). (2000)
