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化学反応の統計性・選択性と相空間構造

Research Project

Project/Area Number 12042238
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

戸田 幹人  奈良女子大学, 理学部, 助教授 (70197896)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsアーノルド拡散 / 高励起振動 / 反応制御 / カオス / レーザー / アーノルドの網の目 / エルゴード性 / 遷移状態 / ヘテーロクリニック交差 / 振動励起
Research Abstract

従来行われてきた反応制御の研究では、主に1自由度系が対象となってきた。この時、この自由度とレーザーとは直接に相互作用をするから、制御スキームを適切に設計することで、場合によっては100%の効率で反応制御を行うことができる。しかし実際の分子は多自由度である。多自由度系では、IVRのようなカオス的なダイナミックスが存在する。さらに、対称性から来る制約のために、レーザーと反応座標が直接に相互作用できるとは限らない。このような状況では、反応がIVRによって妨げられない事が必要となるし、場合によっては、IVRを利用して反応を制御する必要性すら存在する。このような状況において反応過程の解析を行い,さらには反応制御の可能性を探るに際して、ハミルトン力学系においてArnoldの網の目と呼ばれる、非線型共鳴の成すネットワークの性質が手がかりを与える。本研究では、赤外レーザーの下における高励起振動状態のアセチレンを対象に、Arnoldの網の目の諸特性が、反応過程にどのように効いてくるかを解析した。
このダイナミックスを詳しく解析するためには、反応に大きく効いている非線型共鳴を知る必要がある。異性化反応において重要な共鳴を特定するために、特定の共鳴モードのみを持つモデルハミルトニアンを構成し、その挙動を調べた。その結果、異性化反応のモデル化には、二つの非線型共鳴が本質的である事が分かった。このように、外場を含めて、3対の共鳴が必要であることは、この反応過程が「Arnold拡散」と関係していることを強く示唆する。この点の解明と、反応制御の効率化は、今後の課題である。

Report

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

    (4 results)

All Other

All Publications (4 results)

  • [Publications] M.Toda: "Dynamics of chemical reactiouas and chaos"Advances in Chemical Physics. (to be published).

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 戸田幹人: "境界領域としての化学反応論"自動計測学会主催「オープンダイナミックスの諸相」研究会 予稿集. 1-10 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 戸田幹人: "化学反応のダイナミックスとカオス"研究集会「数理物理の諸問題と力学集」報告集. 1-8 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 戸田幹人: "化学反応の動力学とカオス"物性研究. 74巻6号. 597-643 (2000)

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      2000 Annual Research Report

URL: 

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

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