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凝縮系化学反応ダイナミックス(多様性・特異性の発現と量子効果)

研究課題

研究課題/領域番号 10206101
研究種目

特定領域研究(B)

配分区分補助金
研究機関名古屋大学

研究代表者

大峯 巖 (大峰 巌)  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60146719)

研究分担者 神取 秀樹  京都大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70202033)
富永 圭介 (冨永 圭介)  神戸大学, 理学部, 助教授 (30202203)
加藤 重樹  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20113425)
寺嶋 正秀  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00188674)
田中 秀樹  岡山大学, 理学部, 教授 (80197459)
吉原 経太郎 (吉原 經太郎)  北陸先端科学技術, 大学院大学, 副学長 (40087507)
岩田 末広  広島大学, 理学研究科, 教授 (20087505)
茅 幸二 (茅 幸ニ)  岡崎国立研究機構, 分子科学研究所, 所長 (10004425)
住 斉  筑波大学, 物質工学系, 教授 (10134206)
岩田 末廣  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 教授 (02008705)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
29,100千円 (直接経費: 29,100千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
1999年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
1998年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワード凝縮系 / 化学反応 / ダイナミックス / 量子効果 / 特異性 / 揺らぎ / 複雑系 / 生体分子反応 / 溶液内化学反応 / 量子液体 / 複雑化学系 / 生体高分子反応 / 化学反応ダイナミックス / 多様性 / 特異性の発現 / 超高速分光法 / 電荷移動
研究概要

平成10〜12年度に行なわれた、特定領域研究B「凝縮系化学反応ダイナミックス(多様性・特異性の発現と量子効果)」の研究成果取りまとめを行った。本特研究定班の目的は、「複雑化学系(例えば、溶液内・生体内化学反応)に於ける、反応の選択性・方向性の分子論的発現機構とそれに及ぼす量子効果を明らかにする。代表的な複雑化学系の化学反応ダイナミックスを詳細に調べることによって、特異的反応経路を作っている分子静的要因は何かを明らかにし、また溶液、生体高分子の揺らぎ、集団運動などの運動の特性がいかにこれらの反応のダイナミックスの特異性を生んでいるかを解明する」ものであった。
本研究班は物理化学の分野で日本を代表する主に若手・中堅研究者によって構成されている。
特に目的としたのは、気鋭の若手研究者の連携を深め、重要な物理化学の問題を設定し、協力して「代表的な反応系における選択性・方向性の分子論的発現機構」を解明することである。班員の各個人の研究の多くは非常に難しい研究内容を含んでおり、その完成には10年の年月を必要とするものもあるが、これらに対して解決のための糸口を見つけることを目的とした。
平成10年11月の実質的発足して以来、7回の研究会を開いた。毎回班員全員が発表をおこない、全員で各班員の研究内容の詳しい検討を行ってきた。また平成11年11月23-25日と平成13年2月21-22日の2回、京都において「凝縮化学系の化学反応ダイナミックス;Chemical Reaction Dynamics of Manybody Chemical Systems」に関する国際会議を開き、本特定研究分野の世界的研究者達が発表し討論を行った。我々の行っている研究の根底にある反応の多様性・選択性の分子論的機構が、生体、溶液の反応に如何にかかわっているかを検討した。
13年10月に特定領域の終了ヒヤリングを文部省で受け、2月に最終報告書をまとめた。

報告書

(6件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (58件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (58件)

  • [文献書誌] M.Matsumoto, S.Saito, I.Ohmine: "Molecular dynamics simulation of the ice nucleation and growth process leading to water freezing"Nature. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohmiya, S.Kato: "RISM-SCF Study for the Rate Constant of S_N2 Reaction CH_3Cl+Cl^- in Aqueous Solution"Chem.Phys.Lett. 348. 75-80 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohta, Y.Naitoh, K.Tominaga, K.Yoshihara: "Excited-State Dynamics of all-trans-1,3,5,7-Octatetraene in Solution.Direct Observation of the Internal Conversion from the S2 to S1 State and Relaxation Process in the S1 State"J.Phys.Chem. A105・16. 3973-3980 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kandori, H., Tomioka, H., Sasabe, H.: "Excited-State Dynamics of pharaonis Phoborhodopsin Probed by Femtosecond Fluorescence Spectroscopy"J.Phys.Chem.. (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Koga, G.T.Gao, H.Tanaka, X.C.Zeng: "Formation of ordered ice nanotubes inside carbon nano tubes"Nature(London). 412. 802-805 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaki Sakakura, Isao Morishima, Masahide Terazima: "The structural dynamics and ligand releasing process after the photodissociation of sperm whale carboxymyoglobin"J.Phys.Chem.. B105. 10424-10434 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Matsumoto, S. Saito and I. Ohmine.: ""Molecular dynamics simulation of the ice nucleation and growth process leading to water freezing""Nature. (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ohmiya and S. Kato: ""RISM-SCF Study for the Rate Constant of S_N2 Reaction CH_3Cl + Cl^- in Aqueous Solution""Chem. Phys. Lett.. 348. 75-80 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ohta, Y. Naitoh, K. Tominaga, and K. Yoshihara: ""Excited-State Dynamics of all-trans-1,3,5,7-Octatetraene in Solution. Direct Observation of the Internal Conversion from the S_2 to S_1 State and Relaxation Process in the S_1 State""J. Phys. Chem.. A 105 (No. 16). 3973-3980 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kandori, H., Tomioka, H., and Sasabe, H.: ""Excited-State Dynamics of pharaonis Phoborhodopsin Probed by Femtosecond Fluorescence Spectroscopy. ""J. Phys. Chem.. (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Koga, G. T. Gao, H. Tanaka, and X. C. Zeng.: ""Formation of ordered ice nanotubes inside carbon nano tubes. ""Nature(London). 412. 802-805 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaki Sakakura, Isao Morishima, Masahide Terazima: ""The structural dynamics and ligand releasing process after the photodissociation of sperm whale carboxymyoglobin""J. Phys. Chem.. B 105. 10424-10434 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto, S.Saito, I.Ohmine: "Molecular dynamics simulation of the ice nucleation and growth process leading to water freezing"Nature. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohmiya, S.Kato: "RISM-SCF Study for the Rate Constant of S_N2 Reaction CH_3Cl+Cl^-in Aqueous Solution"Chem. Phys. Lett.. 348. 75-80 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohta, Y.Naitouh, K.Tominaga, K.Yoshihara: "Excited-State Dynamics of all-trans-1,3,5,7-Octatetraene in Solution. Direct Observation of the Internal Conversion from the S2 to S1-State and Relaxation Process in the S1 State"J. Phys. Chem.. A105-16. 3973-3980 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kanndori, H., Tomioka, H., Sasabe, H.: "Excited-State Dynamics of pharaonis Phoborhodopsin Probed by Femtosecond Fluorescence Spectroscopy"J. Phys. Chem.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Koga, G.T.Gao, H.Tanaka, X.C.Zeng.: "Formation of ordered ice nanotubes inside carbon nano tubes"Nature(London). 412. 802-805 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Masaki Sakakura, Isao Morishima., Masahide Terazima: "The structural dynamics and ligand releasing process after the photodissociation of sperm whale caoboxymyoglobin"J. Phys. Chem.. B105. 10424-10434 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Chigasa Kobayashi, Shinji Saito and Iwao Ohmine.: "Mechanism of Fast Proton Transfer in Ice ; Potential Energy Surface and Reaction Coordinate Analyses"Journal of Chemical Physics. 113. 9090-9010 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hayashi and I.Ohmine: "Proton Transfer in Bacteriorhodopsin ; Structure, Excitation and IR Spectra, and Potential Energy Surface Analyses by an ab initio QM/MM method"Journal of Physical Chemistry. B104. 10678-10691 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakamura and S.Kato: "State Resolved Reaction Rates of the Spin-forbidden Predissociation of N2O : A Quantum Dynamic Study of the Rotational Effect"Journal of Chemical Physics. 112. 1785-1796 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshida and S.Kato: "Full-dimensional Quantum Dynamics Study on the Mode-specific Unimolecular Dissociation Reaction of HFCO"Journal of Chemical Physics. 112. 8006-8016 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshida and S.Kato: "Molecular Ornstein-Zernike Approach to the Solvent Effects on Solute Electronic Structures in Solution"Journal of Chemical Physics. 113. 4874-4884 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ohta, Y.Naitoh, K.Tominaga, and K.Yoshihara: "Excited-State Dynamics of all-trans-1,3,5,7-Octatetraene in Solution. Direct Observation of the Internal Conversion from the S2 to S1 State and Relaxation Process in the S1 State"Journal of Physical Chemistry. (印刷中). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hayashi and I.Ohmine: " Proton Transfer in Bacteriohodopsin ; Structure. Excitation and IR Spectra, and Potential Energy Surface Analyses by an ab intitio QM/MM method"J.Phys.Chem., B. 104. 10678-10691 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Kobayashi, S.Saito and I.Ohmine: " Mechanism of Fast Proton Transfer in Ice ; Potential Energy Surface and Reaction Coordinate Analyses"J.Chem.Phys.. 113. 9090-9100 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Saito, M.Matsumoto, and I.Ohmine: "Water Dynamics ; Fluctuation, Relaxation and Chemical Reactions"Adv.Class.Trajec.Methods, IV, 105-151 Molecular Dynamics of Cluster, Surfaces, Liquids, and Interfaces, JAI press. (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Ohmine and S.Saito: "Water Dynamics ; Fluctuation, Relaxation and Chemical Reaction in Hydrogen Bond Network Rearrangement"Acc.Chem.Res.. 32(Invited). 741-749 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kato: "Perspective on A Molecular Orbital Theory of Chemical Reactivity in Aromatic Hydrocarbons by K.Fukui, T.Yonezawa, and H.Shingu [J.Chem.Phys.20,722(1952)]"Theor.Chem.Acc.. 103. 219-220 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yoshida and S.Kato: "Molecular Ornstein-Zernike Approach to the Solvent Effects on Solute Electronic Structures in Solution"J.Chem.Phys.. 113. 4974-4984 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakamura and S.Kato: "State Resolved Reaction Rates of the Spin-forbidden Predissociation of N_2O : A Quauntum Dynamic Study of the Rotational Effect"J.Chem.Phys.. 112. 1785-1796 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamamoto and S.Kato: "Full-dimensional Quantum Dynamics Study on the Mode-specific Unimolecular Dissociation Reaction of HFCO"J.Chem.Phys.. 112. 8006-8016 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Naka, A.Morita and S.Kato: "Solvent Electronic Polarization Effect on the Electronic Transitions in Solution : Charge Polarizable Reference Interaction Site Model Self-Consistent Field Approach"J.Chem.Phys.. 111. 481-491 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yu, Grebenschikov, C.Beck, H.Flothman, R.Schinke and S.Kato: "Unimolecular Dissociation of NO_2.I.Classical Trajectory and Statistical Calculations on a Global Potential Energy Surface"J.Chem.Phys.. 111. 619-632 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Naka, A.Morita and S.Kato: "Effect of Solvent Fluctuation on the Electronic Transitions of Formaldehyde in Aqueous Solution"J.Chem.Phys.. 110. 3484-3492 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishida, F.Hirata and S.Kato: "Thermodynamics Analysis of the Solvent Effect on Tautomeriziation of Acetylacctone : An ab initio Approach"J.Chem.Phys.. 110. 3938-3945 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakamura and S.Kato: "Theoretical Study on the Spin-forbidden Prcdissociation Reaction of N_2O : Ab initio Potential Energy Surfaces and Quantum Dynamics Calculations"J.Chem.Phys.. 110. 9937-9947 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ishida, F.Hirata and S.Kato: "Solvation Dynamics of Benzonitrile Excited State in Polar Solvents : A Time-dependent Reference Interaction Silc Model Self-consistent Field Approach"J.Chem.Phys.. 110. 11423-11432 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Morita and S.Kato: "An ab initio Analysis of Medium Perturbation on Molecular Polarizabilities"J.Chem.Phys.. 110. 11987-11998 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tominaga and H.Meakawa: "Development of Two-Dimensional Raman Spectroscopy by Higher-Order Optical Nonlinear Spectroscopy"J.Luminescence.. 87-89. 101-104 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chigasa Kobayashi,Shiniji Saito and Iwao Ohmine.: "Mechanism of Fast Proton Transfer in Ice ; Potential Energy Surface and Reaction Coordinate Analyses"Journal of Chemical Physics. 113. 9090-9010 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hayashi and I.Ohmine: "Proton Transfer in Bacteriorhodopsin ; Structure, Excitation and IR Spectra, and Potential Energy Surface Analyses by an ab initio QM/MM method"Journal of Physical Chemistry. B 104. 10678-10691 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakamura and S.Kato: "State Resolved Reaction Rates of the Spin-forbidden Predissociation of N2O : A Quantum Dynamic Study of the Rotational Effect"Journal of Chemical Physics. 112. 1785-1796 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yoshida and S.Kato: "Full-dimensional Quantum Dynamics Study on the Mode-specific Unimolecular Dissociation Reaction of HFCO"Journal of Chemical Physics. 112. 8006-8016 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yoshida and S.Kato: "Molecular Ornstein-Zernike Approach to the Solvent Effects on Solute Electronic Structures in Solution"Journal of Chemical Physics. 113. 4874-4884 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohta,Y.Naitoh,K.Tominaga,and K.Yoshihara: "Excited-State Dynamics of all-trans-1,3,5,7-Octatetraene in Solution. Direct Observation of the Internal Conversion from the S2 to S1 State and Relaxation Process in the S1 State"Journal of Physical Chemistry. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S. Saito, M. Matsumoto, I. Ohmine: "Water Dynamics ; Fluctuation, Relaxation and Chemical Reactions"4. 105-151 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I. Ohmine and S. Saito: "Water Dynamics ; Fluctuation, Relaxation and Chemical Reactionsin Hydrogen Bond Network Rearrangement"Accounts of Chemical Research. 32. 741-749 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Ishida, F. Hirata and S. Kato: "Solvation Dynamics of Benzonitrile Excited State in Polar Solvents : A Time-dependent Reference Interaciton Site Model Self-consistent Field Approach"J. Chem. Phys.. 110. 11423-11432 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A. Morita and S. Kato: "An ab initio Analysis of Medium Perturbation on Molecular Polarizabilities"J. Chem. Phys.. 110. 11987-11998 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Naka, A. Morita and S. Kato: "Solvent Electronic Polarization Effect on the Electronic Transitions in Solution : Charge Polarizable Reference Interaction Site Model Self-Consistent Field Approach"J. Chem. Phys.. 111. 481-491 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Pal, H. Shirota, K. Tominaga and K. Yoshihara: "Ultrafast Intermolecular Electron Transfer from Orthomethoxyaniline to Excited Coumarin Dyes"J. Chem. Phys.. 110. 11454-11465 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Saito: "Off-Resonant Fifth Order Nonlinear Response of Water and CS_2 : Analysis Based on Normal Modes." Journal of Chemical Physics. 108. 240-251 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hayashi: "Theoretical Study of Intramolecular Long-Range Electron Transfer Reactions between Porphyrin and Benzoquinon ab initio Calculations of Electronlc Coupling Element." Journal of Physical Chemistry A. 102. 2878-2887 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Morita: "Molecular Dynamics Simulation with the Chargs Response Kernel:Diffusion Dynamics of Pyrazine and Pyrazinyl Radical in Methanol." Journal of Chemical Physics. 108. 6809-6818 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamoto: "Quantum Dynamics of Unimolecular Dissociation Reaction HFCO→HF+CO." Journal of Chemical Physics. 109. 9783-9794 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shirota: "Substituent Effect and Deuterium Isotooe Effect of Ultrafast Intermolecular Electron Transfer:Coumarin in Electron Donating Solvent." Journal of Physical Chemistry A. 102. 3089-3102 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tominaga: "Overtone Vibrational Dephasing of Chloroform Studied by Higher-Order Nonlinear Spectroscopy." Journal of Physical Chemistry A. 102. 4222-4228 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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