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並列化ab initio分子軌道プログラム・パッケージの開発

研究課題

研究課題/領域番号 07554083
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 物理化学
研究機関東京大学

研究代表者

平尾 公彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70093169)

研究分担者 中野 晴之  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (90251363)
小原 繁  北海道教育大学, 教育学部, 助教授 (80160935)
山下 晃一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40175659)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1996年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード分子軌道法 / ab inito法 / 並列化アルゴリズム / MRMP法 / 密度汎関数法 / ab initio法 / 分子積分
研究概要

本研究では、ab initio分子軌道計算の主要ステップの並列化を順次行い、最終的には並列化分子軌道プログラムパッケージを作成することを目的とした研究を行ってきた。プログラミングに際しては、量子化学の最新の手法を取り込むとともに、新しい方法論、アルゴリズムの開発も随時行い、さまざまな分子系に対する応用計算を通してその適用妥当性や限界を探りつつ、プログラムに実装してきた。プログラム設計の基本的考え方は、ベクトル化に対しても容易に対応できるように配慮し、近い将来利用できるようになるであろうベクトル化並列コンピュータ上での実行に有用なプログラムとすることである。これまで、具体的には、わたしたちが提唱した分子理論、Multireference Moller-Plesset(MRMP)法のプログラム、密度汎関数のプログラムを完成し、MRMP法のプログラムの一部、原子軌道から分子軌道への積分変換プログラムの並列化を行った。さらにこれらのプログラムを基礎にして、主に並列化の部分に焦点をしぼった開発を行った。同時に、分子構造を探査する上で非常に重要なエネルギー勾配法のアルゴリズム、プログラムの開発を行い、現在計算を行っている。密度汎関数プログラムについても、並列化に向けて、新しい相関汎関数の提案を行った。さらに、分子軌道計算における最初のステップであり、かつ一つの律速段階で全体の中で多くの計算時間を要する原子軌道基底の分子積分の計算部分について、小原による最新のアルゴリズムを用いてプログラムを作成し、既存のプログラムパッケージであるGAMESSに組み込んだ。またこれらの開発プログラムを利用して、分子の電子励起状態、ダイナミクスの解明に応用し、アルゴリズム、及び、プログラムの実用性の実証を行った。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (68件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (68件)

  • [文献書誌] H.Nakano: "Analytic Energy Gradients for Multiconfiguratiol Self-Consistent Field Second-Order Quasidegenerate Perturbation Theory" The Journal of Chemical Physics. 108(印刷中). (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hirao: "A Complete Active Space Valence Bond Method with Nonorthogonal Orbitals" The Journal of Chemical Physics. 107. 9966-9974 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Taketsugu: "A Least Action Variational Method For Determining Tunneling Paths in Multidimensional System" The Journal of Chemical Physics. 107. 10506-10514 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsuneda: "A New Spin-Polarized Colle-Salvett Type Correlation Energy Functional" Chem.Phys Letter. 268. 510-520 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto: "Contracted or Uncontracted Polarization Functions ? Comnent on Dunning's Correlation-Consistent Basis Sets" Chem.Phys Letter. 273. 345-352 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto: "Theoretical Stuoly of Valence and Rydberg excited States of Benzene revisited" The Journal of Molecular Structure(Theo Chem). (印刷中). (1998)

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  • [文献書誌] H.Nakano: "Research Trends in Theoretical Chemistry" Resoarch Trends (印刷中), (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hirao: "Functionality of Molecular Systems" Springer, 22 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Taketsugu, T.Yanai, K.Hirao and M.S.Gordon: ""Dynamic reaction path study of SiH_4+F^-*SiH_4F^- and the Berry pseudorotation with valley-ridge inflection"" THEOCHEM. (in press).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto, H.Nakano and K.Hirao: ""Theoretical study of valence and Rydberg excited states of benzene revisited"" THEOCHEM. (in press).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakano, K.Hirao, and M.S.Gordon: ""Analytic Energy Gradients for Multiconfigurational Self-Consistent Field Second-Order Quasidegenerate Perturbation Theory (MC-QDPT)"" J.Chem.Phys.(in press). 108

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yamanishi, K.Hirao and K.Yamashita: ""Theoretical Study of the Low-lying Electronic States of XeO and XeS" J.Chem.Phys.". 108. 1514-1521 (1998)

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  • [文献書誌] K.Hirao, H.Nakano and K.Nakayama: ""A Complete Active Space Valence Bond Method with Nonorthogonal Orbitals"" J.Chem.Phys.107. 9966-9974 (1997)

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  • [文献書誌] T.Taketsugu and K.Hirao: ""A least-action variational method for determining tunneling paths in multidimensional system"" J.Chem.Phys.107. 10506-10514 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tatewaki, T.Hashimoto, and K.Hirao: ""Contracted polarization functions for B to Ar"" Theor. Chem. Accounts.98. 71-74 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto, K.Hirao and H.Tatewaki: ""Contracted or uncontracted polarization functions ? Comment on Dunning's correlation-consistent basis sets"" Chem.Phys.Lett.273. 345-352 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakayama, H.Nakano and K.Hirao: ""Theoretical study of the pi*pi^<**> excited states of linear polyenes : The energy gap between 1Bu+and 2Ag-states and their character"" Intern. J.Quantumn Chemistry. 66. 157-175 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yanai, T.Taketsugu and K.Hirao: ""Theoretical study of bifurcating reaction path"" J.Chem. Phys.107. 1137-1146 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Akinaga, T.Taketsugu and K.Hirao: ""Theoretical study of CH_4 photodissociation on the Pt (111) surface"" J.Chem.Phys.107. 415-424 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tajima, T.Taketsugu, and K.Hirao: ""Theoretical Study on Adsorption and Proton-Exchange Reaction of H_2O on H-form Zeolite"" Chem. Phys.218. 257-267 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsuneda and K.Hirao: ""A New Spin-Polarized Colle-Salvett-Type Correlation Energy Functional"" Chem.Phys.Lett.268. 510-520 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawashima, K.Nakayama, H.Nakano, and K.Hirao: ""Theoretical study of the pi*pi^<**> excited states of linear polyene radical cations and dications"" Chem.Phys.Lett.267. 82-90 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakano, K.Nakayama, K.Hirao and M.Dupuis: ""Transition barrier height for H_2CO*H_2+CO reaction by the second-order multireference perturbation theory"" J.Chem.Phys.106. 4912-4917 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tonokura, L.B.Daniels, T.Suzuki and K.Yamashita: ""C-Cl Bond Rupture in Ultraviolet Photodissociation of Vinylchloride"" J.Phys.Chem.101, (in press). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-J.Klossika, H.Floethmann, C.Beck, R.Schinke, and K.Yamashita: ""The Topography of the HNCO (Sl) Potential Energy Surface and its Implications for Photodissociation dynamics"" Chem.Phys.Lett.(in press). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.H.Mordaunt, H.Floethmann, M.Stumpf, H.-M.Keller, C.Beck, R.Schinke and K.Yamashita: ""The Dissociation of HNO : I.Potential Energy Surfaces for the X^1A', A^1A", and a^3A" States"" J.Chem. Phys.(in press). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Beck, H.-M.Keller, S.Y.Grebenshchikov, R.Schinke, S.C.Farantos, K.Yamashita, and K.Morokuma: ""Highly Excited Vibrational States of HCP and their Analysis in terms of Periodic Orbits : The Genesis of Saddle-node States and their Spectroscopic Signature"" J.Chem. Phys.(in press). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Hishikawa, K.Ohde, R.Itakura, S.Liu, K.Yamanouchi and K.Yamashita: ""Femtosecond Transition-State Dynamics of Dissociating OCS on the Excited ^1S+ Potential Energy Surface"" J.Phys.Chem.101. 694 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Furubayashi, I.Bridier, S.Inomata, N.Washida and K.Yamashita: ""Laser Induced Fluorescence of the CH_2CFO Radical"" J.Chem.Phys.106. 6302-6309 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shiina, M.Oya, K.Yamashita, A.Miyoshi and H.Matsui: ""Kinetic Studies on the Pyrolysis of H-2S"" J.Phys.Chem.100. 2136-2140 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Takahashi and K.Yamashita: ""Ab Initio Studies on the Interstellar Molecules C_3H_2 and C_3H and the mechanism for the Neutral-Neutral Reaction C (^3P) +C_2H_2"" J.Chem. Phys.104. 6613-6627 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.C.Farantos, H.-M.Keller, R.Schinke, K.Yamashita and K.Morokuma: ""Normal Mode and Isomerization Bending States in HCP.Periodic Orbit Assignment and Spectroscopic Signature"" J.Chem. Phys.104. 10055-10058 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tsuchiya, K.Yamashita, A.Miyoshi, and H.Matsui: ""Studies on the Reactions of Atomic Sulfur (^3P) with H_2, D_2, CH_4, C_2H_6, C_3H_8, n-C_4H_<10>, and i-C_4H_<10>"" J.Phys.Chem.100. 17202-17206 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto, H.Nakano and K.Hirao: ""Theoretical study of the valence pi*pi^<**> excited states of polyacenes : benzene and naphthalene"" J.Chem. Phys.104. 6244-6258 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakano, T.Tsuneda, T.Hashimoto and K.Hirao: ""Theoretical Study of the Excitation Spectra of Five-Membered Ring Compounds : Cyclopentadiene, Furan and Pyrrole"" J.Chem. Phys.104. 2312-2320 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hirao, H.Nakano, K.Nakayama and M.Dupuis: ""A Complete Active Space Valence Bond (CASVB) Method"" J.Chem. Phys.105. 9227-9239 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Taketsugu, N.Tajima and K.Hirao: ""Approaches to Bifurcating Reaction Path"" J.Chem. Phys.105. 1933-1939 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ichihashi, J.Yamabe, K.Murai, S.Nonose, K.Hirao and T.Kondow: ""Infrared Spectroscopy of NH_4^+ (NH_3)_<n-1> (n=6-9) : Shell Structures and Collective n_2 Vibrations"" J.Phys. Chem.100. 10050-10054 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakano, M.Yamanishi, and K.Hirao: "Multireference Mphiller-Plesset method : Accurate description of electronic states and their chemical interpretation, "in "Research Trends in Theoretical Chemistry". (in press), (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Taketsugu and K.Hirao: "Molecular symmetry and transition state, "in "The Transition State-A Theoretical Approach". eds by T.Fueno and K.Takatsuka, John Wiley & Sons, (in press), (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yamashita: "A Time-Dependent Theoretical Approach to Transition State Spectroscopy", in "The Transition State-A Theoretical Approach". eds by T.Fueno and K.Takatsuka, John Wiley & Sons, (in press), (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hirao: "Electronic Structure Theory, "in "Functionality of Molecular Systems". S.Nagakura eds (Springer), 11-32 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakano: "Analytic Energy Gradients for Multicontigurational Self-Consistent Field Second-Order Quasidegenerate Perturbation Theory" The Journal of Chemical Physics. 108(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hirao: "A Complete Active Space Valence Bond Method with Nonorthogonal Orbitals" The Journal of Chemical Physics. 107. 9966-9974 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Taketsugu: "A Least Action Variational Method for determining Tunneling Paths in Multidimensional System" The Journal of Chemical Physics. 107. 10506-10514 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tsuneda: "A New Spin-polarized Colle-Salvett-Type Correlation Energy Functional" Chem.Phys.Lett.268. 510-520 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hashimoto: "Contracted or Uncontracted Polarization Functions? Comment on Punning′s correlation-Consistent Basis Sets" Chem.Phys.Lett.273. 345-352 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hashimoto: "Theoretical Study at Valence and Rydberg excited States of Benzene revisited" The Journal of Molecular. Structure (Theo Chem.). (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakano: "Research Trends in Theoretical Chemistry" Research Trends(印刷中), (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hirao: "Functionality of Moleculer Systems" Springer, 22 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakano: "Theoretical Study of the Excitation Spectra of Five-membered Ring Compounds:Cyclopentadiene,Pyrrole and Furan" Journal of Chemical Physics. 104. 2312-2320 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ichihashi: "Infrared Spectroscopy of NH_4^+(NH_3)_<n-1>(n=4-9):shell Structures and Collective 21_2 Vibrations" Journal of Phgsical Chemistry. 100. 10050-10054 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hashimoto: "Theoretical Study of the Singlet and Triplet π→π^* Excited States of Polyacenes:Benzene and Naphthalene" Journal of Chemical Physics. 104. 6244-6258 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Taketsugu: "Approaches to Bifurcating Reaction Paths" Journal of Chemical Physics. 105. 1933-1939 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hirao: "A Complete Active Space Valence Bond(CASVB)method" Journal of Chemical Physics. 105. 9227-9239 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakano: "Transition Barrier Herght for H_2CO→H_2+CO Reaction by the Multireference Mφller-pl_2sset Perturbation Theory" Journal of Chemical Physics. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kawashima: "Theovetical Study of π→π^* Excited States of Linear polyene Radical Cations and Dications" Chemical Physics Letters. (印刷中).

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tsuneda: "A New Spin-Polarized Colle-Salvetti-Type Correlation Functional" Chemical Physics Letters. (印刷中).

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] J.Takahashi: "Ab Initio Studies on the Intersteller Molecules C_3H_2 and C_3H and the mechanism for the Newtral-Newtral Reaction C(^3P)+C_2H_2" Journal of Chemical Physics. 104. 6613-6627 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.C.Farantos: "Normal Mode and Isomerization Bending State in HCP.Periodic Orbit Assignment and Spectroscopic Signature" Journal of Chemical Physics. 104. 10055-10058 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hirao: "Fanctionality of Molecular Systems" Elsevier Pablishing, (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. HIRAO: "Multiuference Mφlir-Pluseti prturlation treafment for ualnce and Rydbrg excited states of benzne" Chemical Physics Letters. 235. 430-435 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Hashimoto: "Communti on Dunning′s correlation-consistuit basis set" Chemical Physics Lettlrs. 243. 190-192 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Tsuneda: "Study of lovo lying electronic status of ozone by multireference Mpllcr-Plssd perturbation method" Journal of Chemical Physics. 103. 6520-6528 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Nakano: "Theoretical study of the excitation spectra of fuive-membered ring compounds: eyolopdntadiene,furan and pyrrole" Journal of Chemical Physics. 印刷中.

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Hashimoto: "Theoretical study of the valence TI-TL^* excitd stats of polyacerus: benzens and naphthalue" Journal of Chemical Physics. 印刷中.

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] C. Leforesstier: "Transition state resonances by compdex scaling: A thrce-dimcnsional study of clHcl" Journal of Chemical Physics. 103. 8468-8476 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Hirao: "Functionabty Matrials" Elsevier Publishing, (1995)

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      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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