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原子・分子の共鳴状態および光イオン化過程の理論研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05668
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

藪下 聡  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50210315)

研究分担者 岩田 末廣  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 訪問教授 (20087505)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード複素基底関数法 / 光イオン化微分断面積 / 2ポテンシャル公式 / 振動数依存分極率 / 相対論効果 / 多極子展開 / 局所射影分子軌道摂動論 / 分子間相互作用理論 / 非同次ディラック方程式 / 多重極効果 / 水分子クラスター / 水素結合強度 / 光イオン化断面積 / X線領域光電子分光 / 多重極場 / ディラックハミルトニアン / スピン軌道配置間相互作用法 / 非同次シュレディンガー方程式 / 複素ガウス型基底関数 / Dyson振幅 / スピン軌道相互作用 / 負イオン光電子スペクトル / 局所射影分子軌道法 / 複素スレーター型基底関数 / 自由完員関数法 / ビス(シクロオクタテトラエン)ランタノイド錯体 / 原子・分子物理 / 共鳴状態 / 微分断面積
研究成果の概要

連続状態波動関数が漸近領域で満たす境界条件はその微分断面積の議論に必要不可欠であるが、可積分(L2)法ではその取り扱いが困難であった。この解決のために、光イオン化の遷移モーメントに「2ポテンシャル公式」を用い、非同次シュレーディンガー方程式の解を複素基底関数(CBF)法によって表現する方法を考案した。
1電子ウラン正イオンのK殻光イオンの問題に非同次Dirac方程式を応用した。全断面積、微分断面積は以前の理論計算とも、また中性ウラン原子の実験結果ともよく一致した。この計算結果は、電磁場の多極子効果と小成分波動関数の重要性を示し、相対論を含む計算におけるCBF法の有用性が分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

古くから多くの研究分野で物質の構成元素やその化学環境を調べるためにX線光電子分光法(XPS)が利用されてきた。特に最近の極短時間計測法では、光電子角度分布の測定を通して、分子構造の時間変化が議論されている。微分断面積の評価は容易でないが、将来的にはこのような研究分野に有用な基礎情報を提供できると期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (45件) (うち国際学会 13件、 招待講演 9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] K-shell photoionization cross sections of one-electron uranium cation by relativistic complex basis function method2020

    • 著者名/発表者名
      Furuhashi Naoto、Yabushita Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics

      巻: - 号: 12 ページ: 125003-125003

    • DOI

      10.1088/1361-6455/ab7fc0

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio investigation on the IOOBr isomers and reaction pathways of the IO+BrO Reaction2019

    • 著者名/発表者名
      Tapas K. Ghosh, Satoshi Yabushita
    • 雑誌名

      International Journal of Research in Chemistry and Environment (IJRCE)

      巻: 9 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Importance of the Parallel Component of the Transition Moments to the 1Π1 (5A’) and 3Π1 (3A’) Excited States of ICN in the ?-band Photodissociation2019

    • 著者名/発表者名
      Kashimura Tatsuhiko、Yabushita Satoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: - 号: 18 ページ: 4000-4013

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.9b01127

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential energy surfaces and nonadiabatic transitions in the asymptotic regions of ICN photodissociation to study the interference effects in the F 1 and F 2 spin‐rotation levels of the CN products2018

    • 著者名/発表者名
      Kashimura Tatsuhiko、Ikezaki Tomoya、Ohta Yusuke、Yabushita Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 40 号: 2 ページ: 482-499

    • DOI

      10.1002/jcc.25736

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calculation of photoionization differential cross sections using complex Gauss-type orbitals2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Rei、Yabushita Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 38 号: 23 ページ: 2030-2040

    • DOI

      10.1002/jcc.24848

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of Complex Slater-type Functions with Analytic Derivative Methods for Describing Photoionization Differential Cross Sections2017

    • 著者名/発表者名
      R.Matsuzaki, S.Yabushita
    • 雑誌名

      Journal of Computational Chemistry

      巻: 38 号: 12 ページ: 910-925

    • DOI

      10.1002/jcc.24766

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theoretical Study on the Anion Photoelectron Spectra of Ln(COT)2-; Including the Spin-Orbit Effects2017

    • 著者名/発表者名
      Erika Nakajo and Satoshi Yabushita
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 677 ページ: 259-264

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2017.04.049

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theoretical Study on the Photoelectron Spectra of Ln(COT)2-: Lanthanide Dependence of the Metal-Ligand Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      Erika Nakajo, Tomohide Masuda, and Satoshi Yabushita
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry, A

      巻: 120 号: 48 ページ: 9529-9544

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.6b10930

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electronic origin of the dependence of hydrogen bond strengths on nearest-neighbor and next-nearest-neighbor-hydrogen bonds in polyhedral water clusters, (H2O)n, n=8, 20 and 24.2016

    • 著者名/発表者名
      Suehiro Iwata, Dai Akase, Misako Aida, Sotiris Xantheas
    • 雑誌名

      PCCP

      巻: 18 号: 29 ページ: 19746-19756

    • DOI

      10.1039/c6cp02487d

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 重原子の内殻からの光電子角度分布に関する複素基底関数法を用いた理論研究2019

    • 著者名/発表者名
      古橋直人,藪下聡
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ICN分子の遷移双極子モーメントの非コンドン効果:実験結果の再解釈2019

    • 著者名/発表者名
      藪下 聡,鹿志村達彦
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 線形応答関数を利用したROH類分子のOH伸縮振動における双極子モーメント関数の核座標微分量の理論解析2019

    • 著者名/発表者名
      久賀谷有人, 露木雅文, 藪下聡
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Quantum Interference Effects in ICN photodissociation reaction2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yabushita, Tatsuhiko Kashimura
    • 学会等名
      Ninth conference of the Asia-Pacific Associaton of Theoretical and Computational Chemists (APATCC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Relativistic effects in the K-shell photoionization differential cross sections of heavy elements with the complex basis function method2019

    • 著者名/発表者名
      Naoto Furuhashi, Satoshi Yabushita
    • 学会等名
      Ninth conference of the Asia-Pacific Associaton of Theoretical and Computational Chemists (APATCC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical studies of photon-molecule interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yabushita
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Workshop on Theoretical Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strictly Local MO for Weak Molecular Interaction2019

    • 著者名/発表者名
      Iwata Suehiro
    • 学会等名
      Configuration Interaction: Computational Chemistry in Sao Paulo
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cube型Na+(H2O)7とCl-(H2O)7クラスター中の水-水間水素結合に対するイオンの影響2019

    • 著者名/発表者名
      古川千紗、石橋千晶、岩田末廣、松澤秀則
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電子相関項に対するcounterpoise法の欠陥の検証:希ガスクラスターの場合2019

    • 著者名/発表者名
      狩野祐来、岩田末廣、松澤秀則
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical study on NaCl-water clusters: NaCl(H2O)n (n=1, 8)2019

    • 著者名/発表者名
      Keigo Suzuki, Konato Kuroki, Zenitsubo Narumi, Yoshinobu Gondoh, Tomohiro Hashimoto, Suehiro Iwata
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 1. BSSEの原因: OBIとCBI 2. 第2、第3隣接分子と水素結合の強さ2019

    • 著者名/発表者名
      岩田末廣
    • 学会等名
      IQCE研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Perturbation Theory based on Absolutely Localized MO for Weak Molecular Interaction2019

    • 著者名/発表者名
      Iwata Suehiro
    • 学会等名
      Workshop on computational molecular science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水素結合系ROH…YのOH伸縮振動に伴う双極子モーメント関数の向きの変化に関する理論的研究2019

    • 著者名/発表者名
      古舘駿貴,久賀谷有人,藪下聡
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Graphical and cDFT approaches to the study of fundamental and overtone absorption intensities of some OH stretching vibrations2019

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Tsuyuki, Shunki Furudate, Yuto Kugaya, Satoshi Yabushita,
    • 学会等名
      59th Sanibel Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical study on NaCl-water clusters: NaCl(H2O)n (n=1-8)2019

    • 著者名/発表者名
      Keigo Suzuki, Konato Kuroki, Zenitsubo Narumi, Yoshinobu Gondoh, Tomohiro Hashimoto, Suehiro Iwata
    • 学会等名
      日本化学会第99春期年会、岡本キャンパス、甲南大学、神戸
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ICN分子のAバンド光解離反応における量子干渉効果2018

    • 著者名/発表者名
      鹿志村達彦,池崎智哉,太田悠介, 藪下 聡
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ローカルモード描像と線形応答関数による直鎖ポリイン分子のπg+πu結合音の吸収強度の理論解析2018

    • 著者名/発表者名
      露木雅文,久賀谷有人、金森英人,藪下聡
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical study of quantum interference effects in photodissociation reactions2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yabushita, Tatsuhiko Kashimura, Takahide Matsuoka
    • 学会等名
      7th JCS SYMPOSIUM
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水素結合系XH…YにおけるXH伸縮振動の基音及び倍音吸収強度に関する理論的研究2018

    • 著者名/発表者名
      古舘駿貴,森本涼介,藪下聡
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ROH類分子のOH伸縮振動における双極子モーメント関数と その核座標微分量の理論解析2018

    • 著者名/発表者名
      久賀谷有人, 露木雅文, 藪下聡
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 相対論効果を考慮した複素基底関数法による光イオン化断面積の理論計算2018

    • 著者名/発表者名
      古橋直人,藪下聡
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Hydrogen Bonds in Water Clusters (H2O)8 and (H2O)12: Importance of the Second and Third Neighbor Hydrogen Bonds2018

    • 著者名/発表者名
      Suehiro Iwata
    • 学会等名
      Energy Landscape 2018, Hotel Elite City, Kalamata, Greece
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水分子間水素結合に対する第2隣接水素結合の影響解析2018

    • 著者名/発表者名
      赤瀬大,相田美砂子、大野公一,岩田末廣
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会、福岡国際会議場、福岡
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 水-;水間の水素結合鎖に対するイオンの影響:Na+(H2O)62018

    • 著者名/発表者名
      古川千紗、岩田末廣、松澤秀則
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会、福岡国際会議場、福岡
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Prism型Br-(H2O)5に対するH2O付加の影響に関する理論研究2018

    • 著者名/発表者名
      小澤史章,岩田末廣,松澤秀則
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会、福岡国際会議場、福岡
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素と水のクラスターに関する理論的研究2018

    • 著者名/発表者名
      斉藤暖人,中尾一心,権藤好信,橋本智裕,岩田末廣
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会、福岡国際会議場、福岡
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] I2分子の低励起状態への遷移双極子モーメントと吸収スペクトルの理論計算2017

    • 著者名/発表者名
      井上 知大、藪下 聡
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ICN分子のAバンド光解離生成物CNの回転微細構造準位F1/F2の非統計的分布に関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      鹿志村 達彦、池崎 智哉、太田悠介、藪下聡
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Hypersensitive transitions and metal-ligand interactions in lanthanide complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yabushita
    • 学会等名
      International Symposium "Theoretical Design of Materials with Innovative Functions Based on Element Strategy and Relativistic Electronic Theory, Tokyo Metropolitan University, Hachioji, Tokyo.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoionization Cross Sections and Resonance State Energies with Optimized Complex Basis Functions2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yabushita
    • 学会等名
      APCTCC8 (the eighth Asia-Pacific Conference of Theoretical and Computational Chemistry),IIT Bombay, Mumbai, India
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複素基底関数法による光イオン化微分断面積の計算2017

    • 著者名/発表者名
      松崎黎、藪下聡
    • 学会等名
      第20回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Ln(COT)2- の負イオン光電子スペクトルに関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      中條恵理華,増田友秀,藪下聡
    • 学会等名
      第20回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical study on the non-statistical F1/F2 rotational fine structure level distribution in the A-band ICN photodissociation2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Kashimura, Tomoya Ikezaki, Yusuke Ohta, and Satoshi Yabushita
    • 学会等名
      34th International Symposium on Free Radicals, Aug27-Sep 1,2017, Hayama, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子状態と分子動力学の接点2017

    • 著者名/発表者名
      藪下聡
    • 学会等名
      第11回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水素と水のクラスターに関する理論的研究2017

    • 著者名/発表者名
      斉藤暖人、雪野真慧、権藤好信、橋本智裕、岩田末廣
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナトリウムイオンー水クラスター及び塩化物イオンー水クラスター中の水ー水間の水素結合の強さに関するイオンの影響2017

    • 著者名/発表者名
      古川千紗、石橋千晶、岩田末廣、松澤秀則
    • 学会等名
      第11回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum Interference Effects in Simple Photodissociation Reactions2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yabushita1, Matsuoka Takahide1, and Tatsuhiko Kashimura1
    • 学会等名
      Stereodynamics 2016
    • 発表場所
      Taipei, (Taiwan)
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ln(COT)2の負イオン光電子スペクトルに関する理論的研究2016

    • 著者名/発表者名
      中條恵理華,増田友秀,藪下聡
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 複素GTO基底関数を用いた光イオン化微分断面積の計算手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      松崎黎、藪下聡
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 複素基底関数法と自由完員関数法を用いた水素分子自動イオン化状態の共鳴位置と幅の理論計算2016

    • 著者名/発表者名
      伊東 容,渡邊輝比古, 藪下 聡
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] OH基の振動に伴う酸とアルコールの分子内電荷分布の変化2016

    • 著者名/発表者名
      保坂遼、藪下聡
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水クラスター(H2O)8と(H2O)12中の水素結合ネットワーク: 隣の隣の水分子からの影響2016

    • 著者名/発表者名
      赤瀬大、相田美砂子、大野公一、岩田末廣
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ハロゲン化物イオン-水クラスター中の水-水間水素結合の強さに対する負イオンの影響2016

    • 著者名/発表者名
      石橋千晶、 岩田末廣、 松澤秀則
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] LPMO PT によるFused cube 水12 量体の解析: 電荷移動項と水素結合ネットワークの相関2016

    • 著者名/発表者名
      赤瀬大、相田美砂子、岩田末廣
    • 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(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-statistical F1/F2 rotational distribution of the CN fragments derived from the A-band photodissociation of ICN2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kashimura, T. Ikezaki, Y. Ohta, S. Yabushita
    • 学会等名
      32nd symposium on chemical kinetics and dynamics
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(埼玉県・さいたま市)
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 慶應義塾 研究者情報データベース

    • URL

      https://k-ris.keio.ac.jp/html/100011672_ja.html?k=%E8%97%AA%E4%B8%8B%E8%81%A1#item_koara_2

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 出 版 (Publication List, Review List)

    • URL

      http://home.n08.itscom.net/iwatasue/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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