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2011 Fiscal Year Annual Research Report

分子多体系における量子移動過程の理論とシミュレーション

Research Project

Project/Area Number 22550012
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

安藤 耕司  京都大学, 理学研究科, 准教授 (90281641)

Keywords電子移動 / プロトン移動 / 量子動力学 / 電子状態 / 分子シミュレーション
Research Abstract

本研究の目的は、溶液、固体、生体分子などの凝縮系/分子多体系における電子移動、励起移動、系間交差、プロトン移動、およびそれらが協同的に起こる過程について、量子効果を適切に取り入れながら、現実的な系に適用可能であるような有効な近似シミュレーション手法を開発し、応用研究を推進することにある。特に、本申請者が近年開発している三つの新手法、量子古典混合リウヴィル動力学法、準量子的時間依存ハートリー法、準量子的原子価結合波束法を基盤として、近似精度向上のための基礎理論の整備、応用範囲の拡大を目指した太規模計算手法の改良・実装を遂行する。平成23年度には、プロトン移動性分子結晶における協同的誘電相転移に関する研究、フラグメント分子軌道法を用いた長距離電子移動経路解析手法の開発、凝縮系における振動緩和とスペクトルの基礎理論、電子波束を原子価結合法に適用した新しい化学結合理論について、一定の成果を得て原著論文発表に至った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

プロトン移動性分子結晶における協同的誘電相転移に関する研究、フラグメント分子軌道法を用いた長距離電子移動経路解析手法の開発、凝縮系における振動緩和とスペクトルの基礎理論、電子波束を原子価結合法に適用した新しい化学結合理論について、一定の成果を得て原著論文発表に至った。

Strategy for Future Research Activity

今後は、電子波束を原子価結合法に適用した新しい化学結合理論について、計算効率の向上と適用範囲の拡大を目指した研究を推し進める予定である。また、長距離電子移動経路解析についても確率力学を用いた新しい理論手法の開発を目指す。

  • Research Products

    (18 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Vibrational spectroscopy and relaxation of an anharmonic oscillator coupled to harmonic bath2012

    • Author(s)
      T. Joutsuka and K. Ando
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics

      Volume: 134 Pages: 204511-1-12

    • DOI

      10.1063/1.3594093

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron wave packet modeling of chemical bonding : Floating and breathing minimal packets with perfect-pairing valence-bond spin2012

    • Author(s)
      K.Ando
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 523 Pages: 134-138

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2011.12.019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The role of intermolecular hydrogen bond on dielectric properties in hydrogen-bonded material 5-bromo-9-hydroxyphenalenone : theoretical investigation2011

    • Author(s)
      H. Otaki and K. Ando
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 13 Pages: 10719- 10728

    • DOI

      10.1039/C1CP20264B

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electronic coupling calculation and pathway analysis of electron transfer reaction using ab initio fragment-based method.I. FMO-LCMO approach2011

    • Author(s)
      H.Nishioka, K.Ando
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics

      Volume: 134 Pages: 204109-1-12

    • DOI

      10.1063/1.3594100

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Enhancement of dipole moment in hydrogen-bonded molecular crystal 5-bromo-9-hydroxyphenalenone : Computational study2012

    • Author(s)
      大滝大樹, 安藤耕司
    • Organizer
      NTHU-KAIST-KYOTO junior chemist symposium
    • Place of Presentation
      National Tsing Hua University
    • Year and Date
      2012-02-15
  • [Presentation] Atoms-in-Molecules Analysis of Dipole Moment Enhancement in Hydrogen-Bonded Molecular Crystal 5-Bromo-9-hydroxyphenalenone2012

    • Author(s)
      大滝大樹, 安藤耕司
    • Organizer
      第9回京都大学福井謙一記念研究センターシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学福井謙一記念研究センター
    • Year and Date
      2012-01-06
  • [Presentation] The effect of intermolecular interactions on dielectric properties in hydrogen-bonded molecular crystal 5-X-9-hydroxyphenalenone (X=Br, I,2011

    • Author(s)
      大滝大樹, 安藤耕司
    • Organizer
      New Zealand Institute of Chemistry Conference 2011
    • Place of Presentation
      The University of Waikato
    • Year and Date
      2011-11-29
  • [Presentation] 楕円状ガウス波束を用いた水の準量子的分子動力学シミュレーション:水素結合の組み換えに伴う核の量子揺らぎのメカニズム2011

    • Author(s)
      小野純一・安藤耕司
    • Organizer
      第5回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-09-20
  • [Presentation] プロトン移動性分子結晶5-ブロモ-9-ヒドロキシフェナレノンにおける誘電物性の理論的研究2011

    • Author(s)
      大滝大樹・安藤耕司
    • Organizer
      第5回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] フラグメント分子軌道法を用いた電子移動反応の電子的相互作用計算と経路解析2011

    • Author(s)
      西岡宏任・安藤耕司
    • Organizer
      第49回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] Analysis of the effect of intermolecular interactions on dielectric properties in hydrogen-bonded material 5-bromo-9-hydroxyphenalenone2011

    • Author(s)
      大滝大樹・安藤耕司
    • Organizer
      7th Congress of the International Society for Theoretical Chemical Physics
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2011-09-03
  • [Presentation] Electronic coupling calculation and pathway analysis of electron transfer reaction by using ab initio fragment-based method2011

    • Author(s)
      西岡宏任・安藤耕司
    • Organizer
      7th Congress of the International Society for Theoretical Chemical Physics
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2011-09-03
  • [Presentation] Simple wavepacket modeling of electron and nuclear dynamics2011

    • Author(s)
      安藤耕司
    • Organizer
      7th Congress of the International Society for Theoretical Chemical Physics
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2011-09-03
    • Invited
  • [Presentation] 水の構造やダイナミクスにおいて核の量子効果は重要なのか?2011

    • Author(s)
      小野純一, 安藤耕司
    • Organizer
      放射光学会第3回若手研究会
    • Place of Presentation
      姫路市立美術館講堂
    • Year and Date
      2011-08-18
  • [Presentation] Semiquantum valence-bond wavepacket description of chemical bonding2011

    • Author(s)
      安藤耕司
    • Organizer
      第27回化学反応討論会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2011-06-10
  • [Presentation] 楕円状ガウス波束を用いた水の準量子的MDシミュレーション:核の量子波束の異方性と揺らぎのメカニズム2011

    • Author(s)
      小野純一, 安藤耕司
    • Organizer
      第14回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2011-05-12
  • [Presentation] 有機反強誘電体5-ブロモ-9-ヒドロキシフェナレノンにおける誘電物性の理論的研究2011

    • Author(s)
      大滝大樹, 安藤耕司
    • Organizer
      第14回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2011-05-12
  • [Presentation] FMO-LCMO法を用いた長距離電子移動反応の理論的研究2011

    • Author(s)
      西岡宏任, 安藤耕司
    • Organizer
      第14回理論化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2011-05-12

URL: 

Published: 2013-06-26  

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