電子移動反応における溶媒効果の分子論

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12042262
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 吉森 明 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (90260588)
• Keywords: 溶媒和ダイナミックス / 数密度の非線型緩和 / Smoluchowski方程式 / 時間分解蛍光スペクトル / 動的密度汎関数法 / 相互作用点モデル / RISM理論 / 非線型ランジュバン方程式

Research Abstract

電子移動反応における溶媒の動的効果を研究するため、その前段階として溶媒のダイナミックス自身の理解を深め、理論的な整備を行った。具体的には、
(a)溶媒和における分布のダイナミックスを調べた。電子移動に直接関係する溶媒の動的効果は分布のダイナミックスであるのに、これまでは、分布のピークしか調べられていなかったためである。数密度の非線型な緩和を考慮した2次元のSmoluchowski方程式を使ったこれまでの計算結果を詳細に議論し、まとめた。計算によると、数密度の緩和が分極に比べ遅くなると、分布の幅の緩和がピークより遅くなる。この結果を実験と比べるために、数密度と分極の緩和速度が実験で得られるどの量と対応するかを考えた。モデルの理論的導出から並進拡散が回転緩和よりおそくなると数密度の緩和が分極よりおそくなることが分かった。これにより、計算の結果が、最近行われた時間分解蛍光スペクトルの実験結果を定性的に説明できる事が明らかになった。
(b)動的密度汎関数法を分子液体へ拡張した。この拡張により、分子液体における非線型効果の取り扱いが容易になり、電子移動反応の分子液体の溶媒効果の研究の橋渡しになる。分子液体は、剛体の相互作用点モデルを使った。非線型ランジュバン方程式の理論を使い、可逆項を計算した。つまり、力学変数として、相互作用点の局所密度と流速密度をとり、微視的方程式をそれらの力学変数のつくる空間に射影した。特に2原子分子に対して、具体的な表式を与えた。時間無限大経つと正しい平衡状態が得られるという条件から、不可逆項決定した。

Research Products

• [Publications] T Odagaki and A Yoshimori: "Microscopic derivation of jump rate distribution and the glass transition"Journal of Physics : Condens.Matter. 12. 6509-6514 (2000)
• [Publications] Akira Yoshimori: "A Time Dependent Density Functional Method for the Interaction Site Model"Journal of Molecular Liquids,. (印刷中).