2014 Fiscal Year Research-status Report
液相水素結合系のテラヘルツ波応答における電子と分子運動の協奏的効果の解析
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25410008
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
鳥居 肇 静岡大学, 教育学部, 教授 (80242098)
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2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 水素結合 / テラヘルツ / 強度 / 協奏的効果 / 理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分光シグナルを解析するための理論的基盤，特に強度生成メカニズムに関わる理論的基盤の構築は，テラヘルツ分光において特に重要性が高い。本研究では，対象系を「水の純液体」から広げて多くの興味深い液相水素結合系を対象とし，テラヘルツスペクトルの強度生成に関わる「電子と分子運動の協奏的効果」を理論的に解析する。
そのためには，分子運動に伴って起こる「水素結合を介した分子間の電荷移動」を的確に評価する必要があるが，その評価手法として，これまで用いていたものの他に，もう１つ有力なもの（面外双極子微分を利用するもの）が存在することが分かった。そこで，平成２６年度は，その手法の電子構造的基礎を確立することとした。その結果，(1) 系内の全ての原子が同一平面上に存在する平面系だけでなく，系の一部分が平面形をとる局所平面系についても，その手法が利用できること，(2) 分子並進運動による分子間の電荷移動は，水分子間のものよりも，ペプチド－水間のものの方が大きく，テラヘルツスペクトル強度に大きく寄与すると期待できること，を明らかにした。この知見を利用したペプチド－水系のテラヘルツスペクトル強度の解析は，平成２７年度に継続して行う。
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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
水素結合系のテラヘルツスペクトル強度に寄与する「電子と分子運動の協奏的効果」を解析する上で重要な，新たな展開を得ることができた。今後の解析の進展に繋がる重要な展開が得られたことから，「おおむね順調に進展している」と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，「蛋白質水溶液の溶媒由来バンドの強度増減の２次構造依存性」「電解質溶液系やイオン液体のテラヘルツスペクトルの強度と形状」について，さらに解析を進める。平成２６年度に得られた新たな知見に基づいて，複合的な観点から進める。また，これらに関連して，プロトン共役電子移動系等にも類似の事象が存在することが，最近分かってきているため，これを含めた総合的な解析を進めることとする。
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| Causes of Carryover |
計算サーバに関わる消耗品の一部について，想定より少々長持ちしたものがあったため，わずかな次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
生じた次年度使用額は，年度の初期に，予定していた物品の購入のために使用する見込みである。
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