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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ボルン‐オッペンハイマー描像を超えた動的分子理論と新しい化学の展開

Research Project

Project/Area Number 18105001
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高塚 和夫  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (70154797)

Keywords原子核同時動力学 / 分子動力学 / 化学反応 / 電子エネルギー移動 / 励起分子素過程
Research Abstract

本研究では,化学動力学基礎理論において最も重要なターゲットであるBorn-Oppenheimer描像を超える分子の動力学理論を創成し発展させた.特に原子核の運動とカップルする電子動力学の展開を中心として,次世代の超高速化学反応学と反応制御をおこなうための基礎理論を創始し完成させた.多くの優秀な学生や博士研究員と共同研究を遂行し,次世代理論分子科学者の育成をも併せて行った.
幸い,Born-Oppenheimer近似を超える本格的な基礎理論の構築に,世界に先駆けて成功し,その検証も終えている.この理論は,電子・核同時動力学に関する全く新しい考え方に立脚しており,便宜的かつ対症療法的に提案されていた底の浅い従来の理論とは根本的に異なるものである.量子化学および化学反応動力学における非常に重要な基礎理論であり,Born-Oppenheimer描像を超えていかねばならない21世紀の化学理論の基礎となるものだと認識している.これらの理論は,実際の分子(ジボラン,ギ酸二量体,フォルムアミド,その他)に応用して,動的電子化学反応論としての新たな反応論としての解析なども行った.また,本理論を,強レーザー場中の非断熱電子波束と原子核波束の理論へと発展させた.研究成果は,オリジナル投稿論文としてのみならず,確立された理論としてAdv.Chem.Phys.誌,Phys.Chem.Chem.Phys.誌,Chem Rev.誌などから依頼され.総説の形で世界に広く紹介した.

  • Research Products

    (23 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Reply to"Comment:On the Persistence of Conical Intersections under Perturbations"2011

    • Author(s)
      Y.Arasaki, K Takatsuka
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      Volume: 13 Pages: 4756-4758

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-resolved photoelectron spectroscopy of wavepackets through aconical intersection in NO 2.2010

    • Author(s)
      Y.Arasaki, K.Takatsuka, K.Wang, V.McKoy
    • Journal Title

      J.Chem.Phys.

      Volume: 132 Pages: 124307(10)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-Born-Oppenheimer quantum chemistry on the fly with continuous path branching due to nonadiabatic and intense optical interactions.2010

    • Author(s)
      Takehiro Yonehara, KazuoTakatsuka
    • Journal Title

      J.Chem.Phys.

      Volume: 132 Pages: 244102(17)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Path integrals for nonadiabatically-coupled electrons and nuclei in molecules:Force analysis for branching nuclear paths and conservation laws.2010

    • Author(s)
      Kota Hanasaki, KazuoTakatsuka
    • Journal Title

      Phys.Rev.A

      Volume: 81 Pages: 052514(16)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exploring dynamical electron theory beyond the Born-Oppenheimer framework:From chemical reactivity to non-adiabatically coupled electronic and nuclear wavepackets on-the-fly under laser field.2010

    • Author(s)
      Kazuo Takatsuka, Tahehiro Yonehara
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Pheys.(Perspecticve)

      Volume: 13 Pages: 4987-5016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Information of electron dynamics embedded in coupled equations for femtosecond nuclear wavepackets2010

    • Author(s)
      Kazuo Takatsuka
    • Journal Title

      Quantum Dynamic Imaging(Springer, A.Bandrauk and M.Ivanov, Ed.)

      Pages: 191-213

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monitoring the effect of a control pulse on a conical intersection by time-resolved photoelectron spectroscopy.2010

    • Author(s)
      Y.Arasaki, K.Wang, V.McKoy, K.Takatsuka
    • Journal Title

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      Volume: 13 Pages: 8681-8689

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Towards a control of electronic states with intense lasers2010

    • Author(s)
      高塚和夫
    • Organizer
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies.(PACIFICHEM 2010)
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター, US
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Exact classical limit of quantum wavefunctions in many dimensional dynamical systems2010

    • Author(s)
      高塚和夫
    • Organizer
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター, US
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] To higher semiclassical wavepacket theory for molecular dynamics2010

    • Author(s)
      高橋聡, 高塚和夫
    • Organizer
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター, US
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] On-the-fly non-Born-Oppenheimer electronic and nuclear wave-packet theory under intense laser fields2010

    • Author(s)
      米原丈博, 高塚和夫
    • Organizer
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター, US
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Non-Born-Oppenheimer electron wave packet dynamics in the elementary ionization process of molecules in intense laser fields2010

    • Author(s)
      菅野学, 高塚和夫
    • Organizer
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター, US
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] Semiclassical mechanics;structure of quantum effects2010

    • Author(s)
      高塚和夫
    • Organizer
      The 13th Slovenia-Japan seminar on nonlinear science and Waseda AICS symposium on non-linear and nonequilibrium phenomena in complex
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      20101104-20101106
  • [Presentation] Unified derivation of various semiclassical propagators2010

    • Author(s)
      甲田信一, 高塚和夫
    • Organizer
      The 13th Slovenia-Japan seminar on nonlinear science and Waseda AICS symposium on non-linear and nonequilibrium phenomena in complex
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      20101104-20101106
  • [Presentation] 時間領域の分子の電子状態理論2010

    • Author(s)
      高塚和夫
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      20100923-20100926
  • [Presentation] コヒーレント状態経路積分による半古典プロパゲータの統一的導出2010

    • Author(s)
      甲田信一, 高塚和夫
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      20100923-20100926
  • [Presentation] 複数の直接イオン化経路を使った時間分解光電子分光によるNO 2分子円錐交差は即動力学の実時間観測2010

    • Author(s)
      新崎康樹, 高塚和夫
    • Organizer
      第4回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] Electron and nuclear coupled dynamics in ionic clusters2010

    • Author(s)
      高塚和夫
    • Organizer
      Molecular & Ionic Cluster Conference 2010
    • Place of Presentation
      当間高原, 新潟
    • Year and Date
      20100905-20100910
  • [Presentation] 分子科学理論における諸問題-特に動力学を中心として-2010

    • Author(s)
      高塚和夫
    • Organizer
      東北大学金属材料研究所シンポジウム-計算材料科学の展望:次世代スパコンによる飛躍を目指しで-
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20100726-20100727
  • [Presentation] To higher semiclassical theory for dynamics of wavepackets2010

    • Author(s)
      高橋聡, 高塚和夫
    • Organizer
      Workshop on Quantum Chaos and Quantum Information
    • Place of Presentation
      Indian Industry of Technology Madras
    • Year and Date
      20100721-20100725
  • [Presentation] 光及び非断熱結合の競合過程における電子・核波束分岐を記述するnon-Born-Oppenheimer半古典波束法2010

    • Author(s)
      米原丈博, 高塚和夫
    • Organizer
      第13回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20100523-20100525
  • [Presentation] 経路積分を用いた量子古典混合手法の定式化2010

    • Author(s)
      花崎浩太, 高塚和夫
    • Organizer
      第13回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20100523-20100525
  • [Remarks]

    • URL

      http://mns2.c.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2012-07-19  

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