• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

内挿法によるabinitioポテンシャル曲面の生成とダイナミックスへの応用

Research Project

Project/Area Number 12042228
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOchanomizu University

Principal Investigator

武次 徹也  お茶の水女子大学, 理学部, 助教授 (90280932)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsポテンシャル曲面 / 多次元トンネル / 水素移動反応 / マロニアルデヒド / 蟻酸二量体 / 振動SCF法 / 反応経路 / Separd内挿法 / ポテシャルエネルギー曲面 / 修正シェパード内挿法 / マロンアルデヒド / 多次元トンネル効果 / 分岐反応経路 / 同位体効果 / direct trajectory
Research Abstract

本申請課題では、内挿法によるab initioポテンシャル曲面(PES)生成法の一般化を行い、動力学の諸問題に応用することを目的とした研究を行った。まず、1994年にCollinsらによって提案された修正Shepard内挿法に基づくPESの生成法を、デカルト座標に基づいて定式化することにより一般の多原子分子系に適用できる形に拡張することに成功した。本方法を、(1)マロンアルデヒドの分子内水素移動反応・蟻酸二量体の分子間二重水素移動反応における多次元トンネル動力学、(2)水、ホルムアルデヒド分子の振動-回転エネルギー準位の予測、の2つの動力学の問題に応用した。以下順次成果を述べる:(1)反応経路が大きく曲がるためにトンネル効果を定量的に見積もることが困難な系として知られているマロンアルデヒドの分子内水素移動反応に対して全21自由度を含んだab initioポテンシャル曲面を作成し、Millerのモデルを適用してトンネル効果によるエネルギー分裂を評価したところ、実験値を非常に精度よく再現することができた。蟻酸二量体の分子間二重水素移動反応(24自由度)についても、同様にしてPESを作成し、simulationを行うことにより、トンネル分裂を定量的に見積もることができた。(2)振動-回転エネルギー準位を理論予測する振動SCF法にdirectに電子状態計算を組み合わせたdirect VSCF法を定式化し、水、ホルムアルデヒド分子の基本振動数、倍音・結合音のエネルギー準位の計算を行い、実験結果を再現する高精度な結果を得ることができた。また、分子振動を高精度に再現するab initio PESを3つの参照点における4次テイラー展開のポテンシャルを内挿することにより作成し、その正確さをdirect法による結果と比較することにより実証した。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All Other

All Publications (18 results)

  • [Publications] Y.Kumeda: "Theoretical study of nanotube growth in terms of frontier density distribution"Chem. Phys. Lett.. 333. 29-35 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Takeda: "Stability of multiply charged anions of lanthanide hexafluorides LnF_6^<2-> and LnF_6^<3-> (Ln=Ce to Lu)"Theochem. 537. 107-115 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Nakao: "Theoretical study of water activation by a cobalt cation : ab initio multiveference theory versus density functional theory"J. Chem. Phys.. 114. 5216-5223 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Taketsugu: "An ab initio direct trajectory study of the kinetic isotope effect on the bifurcating reaction"J. Chem. Phys.. 114. 6973-6982 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Nakao: "Theoretical study of first-row transition metal oxide cation"J. Chem. Phys.. 114. 7935-7940 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.E.Odaka: "Ab initio molecular orbital prediction of the Renner-Teller effect for the excited state ^2TT of MgNC : re-interpretation of the laser-induced fluorescence spectrum based on the predicted spectroscopic constants"J. Chem. Phys.. 115. 1349-1354 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Taketsugu: "A variational determination of spin-rovibronic energy levels of MgNC in the A^2TT state"Chem. Phys. Lett.. 340. 385-389 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Yagi: "Generation of full-dimensional potential energy surface of intramolecular hydrogen atom transfer in malonaldehyde and tunneling dynamics"J. Chem. Phys.. 115. 10647-10655 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] S.S.Itono: "Ab initio study of the ground and two low-lying electronic excited states of FeC"J. Chem. Phys.. 115. 11213-11220 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] K.Yagi: "A new analytic form of ab initio potential energy function : an application to H_2O"J. Chem. Phys.. 116. 3963-3966 (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Taketsugu: "Multireference perturbation study of ClF_4^+"Phys. Chem. Chem. Phys.. (in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Taketsugu: "Theoretical study of rearrangements in water dimer and trimer"Mol. Phys.. (in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Taketsugu et al.: "An ab initio direct-trajectory study of the kinetic isotope effect on the bifurcating reaction"J.Chem.Phys. (印刷中). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kumeda et al.: "Theoretical study of nanotube growth interms of frontier density distribution"Chem.Phys.Lett.. 333. 29-35 (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Nakao et al.: "theoretical study of water activation by a cobalt cation : An abinitio multireference theory versus density theory functional"J.Chem.Phys.. (印刷中). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Nakao et al.: "Theoretical study of first-row transition metal oxyde cation"J.Chem.Phys.. (印刷中). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kumeda et al.: "Isotope effect on bifurcating reaction path : Valley-ridge inflection point in totally symmetric coordinate"J.Chem.Phys.. 113. 477-484 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] K.Yagi et al.: "Direct vibrational self-consistent field method : Applications to H_2O and H_2CO"J.Chem.Phys.. 113. 1005-1017 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report

URL: 

Published: 2000-04-01   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi