2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K05365
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
高柳 敏幸 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90354894)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 陽電子親和力 / 相関ポテンシャル / 陽電子衝突 / 密度汎関数法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，実験技術の向上により低エネルギーの陽電子を実験に用いることが出来るようになり，陽電子は分子の振動励起状態に一時的に吸着されることが明らかになってきた．これまでに70種類以上の分子で陽電子が吸着することが見出され，陽電子吸着による系の安定化エネルギーである陽電子親和力が求められている．一方で陽電子親和力を理論的に計算する手法もいくつか開発されている．代表的な手法として多成分分子軌道法がある．この手法は分子軌道法を，陽電子を含む分子に適用できるように拡張された手法である．この手法では極性が大きい分子については実験結果を説明できるが，極性が小さな分子では陽電子が吸着しないという欠点がある．これは陽電子-電子相関を正しく見積もることが出来ないことが原因であると考えられている．
このような現状に鑑み，我々は極性の大きな分子だけでなく様々な分子の陽電子親和力を再現するために，相関分極ポテンシャルモデル法を開発した．この手法では陽電子のポテンシャルエネルギーは，陽電子が原子核と電子からそれぞれ受けるクーロン相互作用と相関分極ポテンシャルの和で表される．相関分極ポテンシャルは密度汎関数法に基づいたものであり，電子密度勾配の補正を含む陽電子と電子の相互作用を表す．このポテンシャルを用いてシュレーディンガー方程式を解き，陽電子親和力を計算するプログラムを開発した．これまでに陽電子親和力の実験値が測定されている41種の分子について計算を行い，比較を行った．その結果，密度勾配を考慮すると実験とよく一致することを見出した．一方，密度勾配を考慮しないと，陽電子親和力を過大評価する傾向があることも分かった．
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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
理論の構築およびプログラム開発は順調に進んだ。そのため、2報の誌上発表を達成している(European Physical Journal DおよびJournal of Computational Chemistry)。
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| Strategy for Future Research Activity |
現実には，陽電子は振動励起した分子に束縛され，共鳴状態を形成することが分かっている．また、その際赤外活性の振動に対して比較的大きな共鳴が起こることが知られている．そこで，今後は陽電子複合分子の共鳴幅を計算するために理論開発を行う．具体黄には時間依存量子波束法を用いる．計算を効率的に行うため，我々は時間に依存したフェルミの黄金律を採用し，必要な理論開発およびコード開発を行う．
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| Causes of Carryover |
年度内に必要な物品はすべて購入できた。そのため、少額の差額分を次年度に回したために生じている。
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Research Products
(2 results)
