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大気中エアロゾル表面構造と物質移動に関する理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15550012
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
研究機関大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設) (2004-2005)
岡崎国立共同研究機構 (2003)

研究代表者

森田 明弘  大学共同利用機関法人自然科学研究機構(共通施設), 計算科学研究センター, 助教授 (70252418)

研究分担者 杉山 正和  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90323534)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード気液界面 / 不均質大気化学 / 取り込み係数 / 適応係数 / 分子動力学 / 拡散 / 液滴法 / 凝結係数 / エアロゾル / 流体解析 / HO2ラジカル
研究概要

本研究は、近年の大気化学において重要性が強く認識されているエアロゾル表面の構造および気相分子の取り込みを分子レベルで理解することを目的として行われた。気相分子の取り込み係数は大気モデリングで重要になる量であるが、その正確な測定は容易でなく、理論計算による解析が有効である。代表的な実験手法である連続液適法を流体シミュレーションを用いて解析することによって、従来の実験結果に対する改良を行った。その結果分子シミュレーションとの不一致を解決することができた。本年度はこの研究の最終年度として、連続液適法の実験研究者との議論を深めるとともに、水表面での気相分子の取り込みについての理論計算の成果を総説論文(Chem.Rev.)として発表した。
また界面の構造解析手法としての和周波発生分光法の理論計算を大規模並列計算を用いて実行し、水表面について実験と定量的に比較しうる精度の計算が可能であることを実証した。さらに一般的な系への応用を目指して、charge response kernelと呼ばれる新しい分極訂能な分子モデルを開発し、密度汎関数理論に基づく定式化およびプログラミングを行った。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (37件) 図書 (1件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Molecular Simulation of the TransportofMolecules across the Liquid/Vapor Interface of Water2006

    • 著者名/発表者名
      Bruce C.Garrett, Gregory K.Schenter, Akihiro Morita
    • 雑誌名

      Chem. Rev. 106/4

      ページ: 1355-1374

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improved Computation of sum Frequency Generation Spectrum of Water Surface2006

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem.B 110/7

      ページ: 3158-3163

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular Simulation of the Transport of Molecules across the Liquid/Vapor Interface of Water2006

    • 著者名/発表者名
      Bruce C.Garrett, Gregory K.Schenter, Akihiro Morita
    • 雑誌名

      Chem.Rev. 106/4

      ページ: 1355-1374

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improved Computation of Sum Frequency Generation Spectrum of Water Surface2006

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 110/7

      ページ: 3158-3163

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular Simulation of the Transport of Molecules across the Liquid/Vapor Interface of Water2006

    • 著者名/発表者名
      Bruce C.Garrett, Gregory K.Schenter, Akihiro Morita
    • 雑誌名

      Chem.Rev. (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electronic relaxation dynamics of NiZ + ion aqueous solution : Moleeular dynamics simulation2005

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iuchi, AkihiroMorita, Shigeki Kato
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 123

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reply toComment on 'Mass Accommodation Coefficient of Water : Molecular Dynamicsics Simulation and Revised Analysis of Droplet Train/Flow Reactor Experiment'2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Masakazu Sugiyama, Seiichiro Koda, David R. Hanson
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem.B 109/30

      ページ: 14747-14749

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Charge Response Kernel Theory based on Ab Initio and Density Functional Calculations2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Tateki Ishida
    • 雑誌名

      Lecture Series on Computer and Computatinal Sciences 4

      ページ: 663-666

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic relaxation dynamics of Ni^<2+> ion aqueous solution : Molecular dynamics simulation2005

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iuchi, Akihiro Morita, Shigeki Kato
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 123

      ページ: 24505-24505

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reply to Comment on Mass Accommodation Coefficient of Water : Molecular Dynamics Simulation and Revised Analysis of Droplet Train/Flow Reactor Experiment2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Masakazu Sugiyama, Seiichiro Koda, David R.Hanson
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 109/30

      ページ: 14747-14749

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Charge Response Kernel Theory based on Ab Initio and Density Functional Calculations2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Takeki Ishida
    • 雑誌名

      Lecture Series on Computer and Computational Sciences 4

      ページ: 663-666

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Twelve challenges for molecular scientists (Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      Institute for Molecular Science, ed.
    • 雑誌名

      Kagaku-Dojin, Kyoto Chap.10

      ページ: 1-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Charge Response Kernel Theory based on Ab Initio and Density Functional Calculations2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Tateki Ishida
    • 雑誌名

      Lecture Series on Computer and Computational Sciences 4

      ページ: 663-666

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reply to "Comment on 'Mass Accommodation Coefficient of Water : Molecular Dynamics Simulation and Revised Analysis of Droplet Train/Flow Reactor Experiment'"2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Masakazu Sugiyama, Seiichiro Koda, David R.Hanson
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 109/30

      ページ: 14747-14749

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Revised Kinetics in the Droplet TrainApparatus Due to AWall Loss2004

    • 著者名/発表者名
      David R.Hanson, Masakazu Sugiyama, Akihiro Morita
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem.A 108/17

      ページ: 3739-3744

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Uptakeof the H0_2 Radical by Water : Molecular Dynamics CalculationsandTheir Implications to Atmospheric Modeling2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Yugo Kanaya, Joseph S. Francisco
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res. 109/D9

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mass Accommodation Coefficient ofwater : Molecular Dynamics Simulation and Revised Analysisof Droplet Train/Flow Reactor Experiment2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Masakazu Sugiyama, Hirofumi Kameda, Seiichiro Koda, David R. Hanson
    • 雑誌名

      J.Phys. Chem. B 108/26

      ページ: 9111-9120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reply toIComment on 'Gas-Phase Flow and Diffusion Analysis of the Droplet Train/Flow Reactor Technique for the Mass Accommodation Process'2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Masakazu Sugiyama, Seiichiro Koda
    • 雑誌名

      J.Phys. Chem. A 108/40

      ページ: 8544-8545

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Potential Energy Surfaces and Dynamics of Ni^2^+ Ion Aqueous Solution : Molecular Dynamics Simulation of the Electronoc Absorption Spectrum2004

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iuchi, Akihiro Morita, Shigeki Kato
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys 121/17

      ページ: 8446-8457

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Toward Computation of Bulk QuadruPolar Signals in Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 398/4・6

      ページ: 361-366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Revised Kinetics in the Droplet Train Apparatus Due to a Wall Loss2004

    • 著者名/発表者名
      D.R.Hanson, S.Sugiyama, A.Morita
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 108/17

      ページ: 3739-3744

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Uptake of the HO_2 Radical by Water : Molecular Dynamics Calculations and Their Implications to Atmospheric Modeling2004

    • 著者名/発表者名
      A.Morita, Y.Kanaya, J.S.Francisco
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 109/D9D09201doi:10.1029/2003JD004240

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mass Accommodation Coefficient of Water : Molecular Dynamics Simulation and Revised Analysis of Droplet Train/Flow Reactor Experiment2004

    • 著者名/発表者名
      A.Morita, M.Sugiyama, H.Kameda, S.Koda, D.R.Hanson
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108/26

      ページ: 9111-9120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reply to Comment on 'Gas-Phase Flow and Diffusion Analysis of the Droplet Train/Flow Reactor Technique for the Mass Accommodation Processes'2004

    • 著者名/発表者名
      A.Morita, M.Sugiyama, S.Koda
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 108/40

      ページ: 8544-8545

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Potential Energy Surfaces and Dynamics of Ni^<2+> Ion Aqueous Solution : Molecular Dynamics Simulation of the Electronic Absorption Spectrum2004

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iuchi, Akihiro Morita, Shigeki Kato
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 121/17

      ページ: 8446-8457

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Toward Computation of Bulk Quadrupolar Signals in Vibrational Sum Frequency Generation Sepctroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 398/4-6

      ページ: 361-366

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Toward Computation of Bulk Quadrupolar Signals in Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 398/4-6

      ページ: 361-366

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Potential Energy Surfaces and Dynamics of Ni^<2+> Jon Aqueous Solution : Molecular Dynamics Simulation of the Electronic Absorption Spectrum2004

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iuchi, Akihiro Morita, Shigeki Kato
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 121/17

      ページ: 8446-8457

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Reply to "Comment on 'Gas-Phase Flow and Diffusion Analysis of the Droplet Train/Flow Reactor Technique for the Mass Accommodation Processes'"2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Masakazu Sugiyama, Seiichiro Koda
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. A 108/40

      ページ: 8544-8545

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mass Accommodation Coefficient of Water : Molecular Dynamics Simulation and Revised Analysis of Droplet Train/Flow Reactor Experiment2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Masakazu Sugiyama Hirofumi Kameda, Seiichiro Koda, David R.Hanson
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. B 108/26

      ページ: 9111-9120

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Uptake of the HO_2 Radical by Water : Molecular Dynamics Calculations and Their Implications to Atmospheric Modeling2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita, Yugo Kanaya, Joseph S.Francisco
    • 雑誌名

      J.Geophys.Res. 109/D9

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Revised Kinetics in the Droplet Train Apparatus Due to a Wall Loss2004

    • 著者名/発表者名
      David R.Hanson, Masakazu Sugiyama, Akihiro Morita
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem. A 108/17

      ページ: 3739-3744

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Templating Effects on Mineralization of Layered Inorganic Compounds : (1) Density Functional calculations of Formation of Single Latered Magnesium Hydroxide as a Brucite Model2003

    • 著者名/発表者名
      Hisako Sato, Akihiro Morita, Kanta Ono, haruyuki Nakano, Noboru Wakabayashi, Akihiko Yamagishi
    • 雑誌名

      Langmuir 19/17

      ページ: 7120-7126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Study of Mass Accommodation of Methanol at Liquid-Vapor Intergace of Methanol/Water Binary Solutions od Various Concentrations,2003

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita
    • 雑誌名

      Chem, Phys. Lett 375

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Templating Effects on Mineralization of Layered Inorganic Compounds:(1)Density Functional Calculations of Formation of Single Layered Magnesium Hydroxide as a Brucite Model2003

    • 著者名/発表者名
      Hisako Sato, Akihiro Morita, Kanta Ono, Haruyuki Nakano, Noboru Wakabayashi, Akihiko Yamagishi
    • 雑誌名

      Langmuir 19/17

      ページ: 7120-7126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Study of Mass Accommodation of Methanol at Liquid-Vapor Interface of Methanol/Water Binary Solutions of Various Concentrations2003

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Morita
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett. 375

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Templating Effects on Mineralization of Layered Inorganic Compounds : (1)Density Functional Calculations of Formation of Single Layered Magnesium Hydroxide as a Brucite Model2003

    • 著者名/発表者名
      Hisako Sato, Akihiro Morita, Kanta Ono, Haruyuki Nakano, Noboru Wakabayashi, Akihiko Yamagishi
    • 雑誌名

      Langmuir 19/17

      ページ: 7120-7126

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 分子科学者がいどむ12の謎2005

    • 著者名/発表者名
      分子科学研究所 (編)
    • 総ページ数
      235
    • 出版者
      科学同人
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Morita, M.Sugiyama, S.Koda: "Gas-Phase Flow and Diffusion Analysis of the Droplet Train/Flow Reactor Technique for the Mass Accommodation Processes"J.Phys.Chem.A. 107・11. 1749-1759 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Morita: "Molecular Dynamics Study of Mass Accommodation of Methanol at Liquid-Vapor Interface of Methanol/Water Binary Solutions of Various Concentrations"Chem.Phys.Lett.. 375・1-2. 1-8 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sato, A.Morita, K.Ono, H.Nakano, N.Wakabayashi, A.Yamagishi: "Templating Effects on Mineralization of Layered Inorganic Compounds : (1) Density Functional Calculations of Formation of Single Layered Magnesium Hydroxide as a Brucite Model"Langmuir. 19・17. 7120-7126 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Morita, Y.Kanaya, J.S.Francisco: "Uptake of the HO2 Radical by Water : Molecular Dynamics Calculations and Their Implications to Atmospheric Modeling"J.Geophys.Res.. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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