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全自由度を考慮したアブイニシオ・ダイナミックス法の開発と反応系への応用

研究課題

研究課題/領域番号 13640494
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

田地川 浩人  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10207045)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード化学反応動力学 / クラスター / 材料開発 / 機能性分子設計 / 反応設計 / 反応ダイナミックス / 水クラスター / 分子軌道法 / トラジェクトリー / S_N2反応 / イオン化 / 溶媒効果
研究概要

本研究では、ポテンシャル面を解析関数にフイッティングする事無しに、各時間で全エネルギーおよび全原子核上のエネルギー勾配を計算しながら、反応軌跡を時間発展する方法(ダイレクト・アブイニシオ・ダイナミックス法)の開発およびその反応系への応用を目的とし、以下の研究を遂行した。特に本年度は「クラスターのイオン化ダイナミックス、および電子捕捉ダイナミックス」および「S_N2反応へのクラスター場(溶媒分子)の効果」について研究し、その反応メカニズムの解明、および、今後の実験計画の指針となるモデルの構築を行った。具体的な研究成果を以下に示す。
(1)クラスター内反応場での新規な反応の理論設計、および、それらの化学反応を実時間で追尾することが可能となった。
(2)半導体およびグラファイト中の原子および分子(たとえば半導体中の不純物やホスト格子に捕捉された分子)の拡散現象(拡散速度の理論計算)を純理論的に明らかにすることができた。
(3)ポリマー中での伝導電子およびホールの存在状態、およびポリマー鎖上での移動現象を実時間で追尾することが可能となった。
(4)分子設計に必要となる分子特性(吸収スペクトル、磁気的特性)の温度依存性および外部刺激に対する分子の緩和過程を理論的に予測した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "A Direct ab-Initio Trajectory Study on the Ionization Dynamics of the Water Dimer"Journal of Physical Chemistry A. 106. 6915-6921 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "A Direct ab Initio Trajectory Study on the Gas-Phase S_N2 Reaction"Journal of Physical Chemistry A. 106. 10977-10984 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "A full dimensional ab initio direct trajectory study on the ionization dynamics of SiH_4"Physical Chemistry Chemical Physics. 4. 1135-1140 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "Ab initio MO calculations of structures and electronic states of SF_6 and SF_6"Journal of Physics, B. 35. 55-60 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "Ab-initio direct trajectory study on the ionization processes of the Benzene-NH_3 complexes"Physical Chemistry Chemical Physics. 4. 6018-6026 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "A direct ab initio trajectory study on a microsolvated S_N2 reaction"Chemical Physics Letters. 363. 355-361 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tachikawa: "A Direct ab-Initio Trajectory Study on the Ionization Dynamics of the Water Dimer"J.Phys.Chem.A.. 106. 6915-6921 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tachikawa, M. Igarashi, T. Ishibashi: "A Direct ab Initio Trajectory Study on the Gas-Phase S_N2 Reaction OH^-+CH_3Cl→CH_3OH+Cl^-"J.Phys.Chem.A.. 106. 10977-10984 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tachikawa: "A full dimensional ab initio direct trajectory study on the ionization dynamics of SiH_4"Phys.Chem.Chem.Phys.. 4. 1135-1140 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tachikawa: "Temperature dependence of the hyperfine coupling constant of the D_3O radical : A direct ab initio molecular dynamics (MD) atudy"Chem.Phys.. 276. 257-262 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tachikawa: "Ab initio MO calculations of structures and electronic states of SF_6 and SF^-_6"J.Phys.B.. 35. 55-60 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tachikawa, M. Igarashi, T. Ishibashi: "Ab initio molecular dynamics (MD) calculations of hyperfine coupling constants of methyl radical"Chem.Phys.Lett.. 352. 113-119 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "A Direct ab-Initio Trajectory Study on the Ionization Dynamics of the Water Dimer"Journal of Physical Chemistry A. 106. 6915-6921 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "A Direct ab Initio Trajectory Study on the Gas-Phase S_N2 Reaction"Journal of Physical Chemistry A. 106. 10977-10984 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "A full dimensional ab initio direct trajectory study on the ionization dynamics of SiH_4"Physical Chemistry Chemical Physic. 4. 1135-1140 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "Ab initio MO calculations of structures and electronic states of SF_6 and SF_6"Journal of Physics, B. 35. 55-60 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "Ab-initio direct trajectory study on the ionization processes of the Benzene-NH_3 complexes"Physical Chemistry Chemical Physics. 4. 6018-6026 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroto TACHIKAWA: "A direct ab initio trajectory study on a microsolvated S_<N2> reaction"Chemical Physics Letters. 363. 355-361 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tachikawa, H.: "Collision Energy Dependence on the Microsolvated S_N2 Reaction of F^-(H_2O) with CH_3Cl : A Full dimensional Ab-initio Direct Dynamics Study"J. Phys. Chem. A.,. 105. 1260-1266 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tachikawa, H.: "Vibrational frequency-shifts of H_2O caused by complex formation with a molecular cation : A density Functional Study"Phys. Chem. Chem. Phys.,. 3. 3052-3056 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tachikawa, H.: "An ab-initio MO study on the Structures and Electronic States of Hydrogen-Bonded O_3-HF and SO_2-HF complexes"Inorg. Chem.,. 40. 1167-1171 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tachikawa, H.: "Ab-initio MO calculations of hyperfine coupling constants of hydronium radical H_3O"Chem. Phys. Lett.,. 335. 305-310 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tachikawa, H.: "A full dimensional direct ab-initio dynamics study of the electron capture by SF_6"Chem. Phys.,. 264. 81-89 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tachikawa, H.: "Ab-initio MO calculations of the decay processes of HFCO on the trip let energy surface"J. Mol. Struct.(THEOCHEM),. 538. 261-266 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Aoki, Y.: "The electronic and magnetic properties of LaCrO4 and Ndl-xCaxCrO4(x=0-0.2) and the conduction mechanism"J. Mater. Chem.,. 11. 1214-1221 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tachikawa, H.: "Ab initio molecular dynamics (MD)calculations of chyperfine coupling constants of methyl radical"Chem. Phys. Lett.,. 352. 113-119 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shimizu, A.: "Diffusion of Li^+ ion in graphite cluster model at 800K : a direct molecular orbital dynamics study"J. Phys. Chem. Solid,. 64. 619-624 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tachikawa, H.: "A full dimensional ab initio direct trajectory study on the ionization dynamics of SiH_4"Phys. Chem. Chem. Phys.,. 4(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 田地川浩人: "ダイレクト・アブイニシオ・トラジェクトリー法の開発と化学反応への応用"放射線化学. 72. 25-30 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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