2015 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。
ペプチド－水系のテラヘルツスペクトル強度を解析するにあたり，水の水素結合構造に依って，赤外（テラヘルツ）強度が著しく増大するものがあることが判明した。そこで，水クラスター系およびペプチド－水クラスター系を対象に，水素結合構造と強度の関係を詳細に検討した結果，単に水素結合の本数というよりも，むしろ水素結合受容分子の角度位置が，強度と良く相関していることを明らかにした。また，面外双極子微分を利用する電荷評価法が，低障壁水素結合系などにおけるプロトンの動きに伴うテラヘルツ強度の生成メカニズムの理解に重要であることを明らかにした。
これらの知見を利用した解析は，平成２８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，「電子と分子運動の協奏的効果」に関連した「低障壁水素結合系などにおけるプロトンの動きに伴うテラヘルツ強度の生成メカニズム」「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」などについて，さらに解析を進める。同時に，類似した強度生成メカニズムを持つことが判明しつつある別種の溶液系についても解析を進め，平成２７年度までに得られた新たな知見と合わせて，俯瞰的な理解が得られるよう配慮しながら進める。
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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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