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2009 Fiscal Year Annual Research Report

大規模分子系に対する相対論的分子理論の開発

Research Project

Project/Area Number 20038016
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

中嶋 隆人  The Institute of Physical and Chemical Research, 次世代分子理論特別研究ユニット, 副ユニットリーダー (10312993)

Keywords理論化学 / 超分子科学 / 大規模分子理論
Research Abstract

超分子の構造決定をする際に固体NMRは強力な実験法となる.しかしながら,固体NMRは幅広く複雑な形状のスペクトルをもつため,同定に曖昧さが残るのが現状である.この実験に伴う曖昧さを補うためには,固体NMRに対する理論的アプローチが必要となってくる.本年度は,NMR計算に対する量子化学的なアプローチと固体物理的なアプローチを融合させ,両者の欠点を補い,長所を活かすことにより,固体NMRに対する信頼性の高い理論的計算スキームを提案した.そして,その精度を検証することで有用性を示すことができた.量子化学と固体物理のアプローチを融合させるために,ONIOM法を用いた.ONIOM法では,ターゲットにするのは現実系に対する高レベルの計算で,この計算は現実的には困難であると仮定する.それに対し,現実系に対する低レベルの計算とモデル系に対する高レベルの計算は可能であるとする.これらの計算可能な結果を使ってターゲットの結果を外挿的に得る.ONIOM法の長所は,現実系の高レベル計算のエネルギー微分を簡単に見積もることができる点にある.NMR化学シフト計算に必要な核磁気遮蔽定数は核磁気モーメントと磁場に関するエネルギーの2階微分で定義されるが,ゆえにONIOM法をNMR化学シフト計算に容易に適用することができる.本アプローチの特徴をまとめると以下のようになる.(1)低レベルに使う擬ポテンシャルや汎関数の違いによる影響は小さい.平面波の数の影響も小さい.低レベルで荒い計算をすることが可能で効率的であるといえる.(2)内殻電子の寄与も考慮することができ,重原子のNMR計算が可能である.

  • Research Products

    (8 results)

All 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Relativistic quantum Monte Carlo method using zeroth-order regular approximation Hamiltonian2010

    • Author(s)
      Y.Nakatsuka, T.Nakajima, M.Nakata, K.Hirao
    • Journal Title

      J.Chem.Phys. 132

      Pages: 054102(7)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The reaction of N_2O_5 with H_3O^+ : A first-principles direct molecular dynamics study of acid-catalyzed reactive uptake of N_2O_52009

    • Author(s)
      S.Ishikawa, T.Nakajima
    • Journal Title

      Int.J.Quantum Chem. 109

      Pages: 2143-2148

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 計算による高分子の屈折率・複屈折の波長分散と化学構造との関係に関する研究2009

    • Author(s)
      久保山敬一, 井久田明史, 中嶋隆人, 扇澤敏明
    • Journal Title

      高分子論文集 66

      Pages: 119-129

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Study on the Excited States of Heteroarene Chromophores : Comparison of Calculated and Experimental Values2009

    • Author(s)
      T.Tsuji, M.Onoda, Y.Otani, T.Ohwada, T.Nakajima, K.Hirao
    • Journal Title

      Chem.Phys.Lett. 473

      Pages: 196-200

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ONIOM法を用いた固体NMRに対する理論的アプローチ2009

    • Author(s)
      中嶋隆人
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-09-23
  • [Presentation] Solid-State NMR Chemical Shifts from ONIOM Calculations2009

    • Author(s)
      中嶋隆人
    • Organizer
      The 3'rd Japan-Czech-Slovakia Joint Symposium for Theoretical/Computational Chemistry
    • Place of Presentation
      Bratislava, Slovakia
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] 大規模分子理論の開発と化学への展開2009

    • Author(s)
      中嶋隆人
    • Organizer
      東京工業大学国際高分子基礎センター講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-07-01
  • [Book] 量子化学-分子軌道法の理解のために-2009

    • Author(s)
      中嶋隆人
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      裳華房

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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