2015 Fiscal Year Annual Research Report
星間化合物の量子スペクトルのシュレーディンガー・レベルの計算
Publicly Offered Research
| Project Area | Evolution of molecules in space: from interstellar clouds to proto-planetary nebulae |
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| Project/Area Number |
26108516
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| Research Institution | Quantum Chemistry Research Institute |
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Principal Investigator |
中嶋 浩之 特定非営利活動法人量子化学研究協会, 研究所, 部門長 (80447911)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | シュレーディンガー方程式 / Non-BO計算 / 星間分子 / 水素関連化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、シュレーディンガー方程式の正確な解法を星間分子群に適用し、精密な量子化学の立場から宇宙の物質科学の諸問題に取り組むことを目的としている。分子の量子効果が際立つ宇宙の極低温空間では、特に水素原子核の運動の量子効果を無視することができない。そのため、本年度は、原子核の運動を量子的に扱う正確なNon-Born-Oppenheimer (Non-BO) 計算の開発とその応用を行った。最も簡単なNon-BO系であるH2+分子では、非相対論極限と言える世界一精密な解を、様々な電子・振動・回転基底励起状態に対して得ることができた。また、従来のBorn-Oppenheimer近似におけるポテンシャルカーブの問題点を解決する方法として、Non-BO波動関数から解析的なポテンシャルカーブを得る方法を発展させた。電子励起状態に対しては、複素座標変換法を応用し、実験でも得られていない原子核と電子の運動のカップリングに由来するNon-BOならではの共鳴状態を理論から提案した。D2+, T2+同位体では、この共鳴幅が大きくなり、この状態は長く存在しないことも分かった。一方、H原子核の1/9程度の質量のMu2+では、この共鳴状態自身が確認できなかった。また、一般分子に応用する計算手法を開発し、まずH2分子, LiH分子のNon-BO計算に応用した。電子基底状態に属する振動状態は、Adamowiczらによる精密な計算と絶対エネルギーでμHまで一致する結果を得た。また、電子励起状態に対する精密なNon-BO計算にも初めて成功した。今後、宇宙の観測や実験結果とも対応させ、理論を実用化していきたい。
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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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