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非断熱遷移過程と二次元電子分光

研究課題

研究課題/領域番号 16J10099
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

池田 龍志  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード階層型運動方程式 / 散逸系 / 多次元分光 / 非断熱遷移 / 非線型分光 / 光異性化
研究実績の概要

二次元電子分光は凝縮層中における輸送問題や環境・コヒーレンスの効果を検出するための実験的手段として盛んに用いられている。29年度の研究では、前年度に作成した凝縮相における任意多準位ポテンシャル上の波束ダイナミクス・多次元分光を取り扱う方法論の3通りの応用・派生を考案し検証を行った。
1つは光駆動分子モーター系への適用である。この系では波束は幅広い座標空間上を運動し、その結果として非調和ポテンシャル・非コンドン双極子を取り扱わなければならない。この系において二次元電子分光スペクトルを計算し、波束ダイナミクスとの対応を議論した。
もう1つは、より化学において興味のある多自由度問題に適用するための拡張である。この方法論を内部転換問題に適用し、円錐交差の存在によってポテンシャル構造が生成物の収率等に敏感に反映されるようになることや、断熱結合を与えている振動モードがより強く励起されることを示した。またこの多自由度問題においても効率的に多次元分光を計算できる手法を新たに考案した。
最後の1つは、熱浴の量子低温性を効率的に正しく取り入れるための拡張である。非断熱遷移過程では高い振動数を持つ電子遷移がダイナミクスに結合しているため、室温環境であっても相対的に極低温として扱わなければ様々な非物理的問題が生じることがあり、特に系と環境の結合が強い場合に顕著である。この欠点をより低コストで解決する方法を考案し、さらに系と環境の結合が強い極限で使える粗視化された方程式も導き、非物理的な不整合を除きつつ各種パラメーター領域・着目している物理現象に対して最適な運動方程式を得られるように条件を精査した。また、これらの方法論とサーフェイスホッピング法などの広く用いられている半経験的方法論とを比較し、半経験的方法論は本質的な多体問題である凝縮相での問題を上手く取り扱えていないことを示した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [国際共同研究] The University of Leeds(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Probing photoisomerization processes by means of multi-dimensional electronic spectroscopy: The multi-state quantum hierarchal Fokker-Planck Equation approach2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ikeda and Y. Tanimura
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 146 号: 1 ページ: 014102-014102

    • DOI

      10.1063/1.4989537

    • NAID

      120006634665

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光駆動分子モーターにおける二次元電子分光:非断熱遷移と Condon 近似の破れ2017

    • 著者名/発表者名
      池田 龍志, Arend G. Dijkstra, 谷村 吉隆
    • 学会等名
      第 11 回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二次元電子分光を用いた非断熱遷移ダイナミクスの観測に関する理論的研究2016

    • 著者名/発表者名
      池田龍志
    • 学会等名
      第56回分子科学若手の会夏の学校
    • 発表場所
      京都大学北部キャンパス理学部6号館
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二次元電子分光を用いた非断熱遷移ダイナミクスの観測に関する理論的研究2016

    • 著者名/発表者名
      池田龍志
    • 学会等名
      第10回分子科学討論会
    • 発表場所
      神戸ファッションマート
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光異性化過程における非断熱遷移:非マルコフ熱浴の 影響と二次元電子分光2016

    • 著者名/発表者名
      池田龍志
    • 学会等名
      2016年日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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