2015 Fiscal Year Annual Research Report
非経験的密度行列繰り込み群法を基軸とする多状態間電子過程の理論構築と応用
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25288013
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
柳井 毅 分子科学研究所, 理論・計算分子科学領域, 准教授 (00462200)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉重 佑輝 分子科学研究所, 理論・計算分子科学領域, 助教 (30510242)
諸熊 奎治 京都大学, 福井謙一記念研究センター, シニアリサーチフェロー (40111083)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 密度行列繰り込み群 / 化学反応 / 励起状態 / 電子相関 / スピン軌道相互作用 / 超微細相互作用 / 酸素発生触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子励起や異なるスピン状態、酸化状態を経由し、電子状態の状態変化を伴いながら化学反応が進む電子過程の機構解明に向けて、非経験的密度行列繰り込み群(DMRG)法をベースとする手法開発および応用計算を行った。手法開発では、活性空間DMRG波動関数を出発として、動的電子相関を配置間相互作用法法で補正する多参照配置間相互作用法 (MRCI)計算を拡張する開発を行った。また、複数の電子状態を経由する電子過程を取り扱うための理論手法として、多状態二次擬縮重摂動理論を開発した。大規模系への適応を目指し、計算の並列化およびresolution-of-identity近似を取り入れる計算法の改善を行い、飛躍的な高速化を実現した。電子状態計算と実験観測とを関係づけるための物性計算として、フェルミコンタクト(FC)値（超微細相互作用値）およびΔg値の計算法を開発した。また、応用面としては、正岡らが合成した五核鉄錯体の水分解触媒の触媒機構に関する理論研究を実施した。計算では、五核鉄金属錯体の触媒中心に水が配意する反応経路の提案を示すことに成功した。また、２サイトの隣り合う鉄オキソがラジカル会合することで酸素生成する反応機構を提示した。その際、五核の鉄イオンが多様な酸化状態をとり、多価金属錯体となることを計算および分光実験から証明を行った。ナフタレンエキシマーの電子励起状態のエネルギーポテンシャルを高精度に求し、エキシマー発光の機構を解明することに成功した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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