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新しいVB理論による2核金属錯体の結合生成過程における遷移状態とスピン構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17KT0103
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 遷移状態制御
研究機関認定NPO法人量子化学研究協会

研究代表者

黒川 悠索  認定NPO法人量子化学研究協会, 研究所, 研究員 (30590731)

研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードポテンシャルカーブ / Free Complement法 / Chemical Formula Theory / シュレーディンガー方程式 / 励起状態 / 変分法 / 遷移金属錯体 / 原子価結合法 / 多配置理論 / スピン状態
研究成果の概要

化学的直観と対応するように波動関数を作る理論であるCFT(Chemical Formula Theory)理論(“新しいVB理論”と称していた理論)と、1,2電子積分だけでシュレーディンガー方程式を変分的に解く方法として提案されたFC(Free Complement)-sij法を用いて、水素分子、CH分子やMo-Mo系などについて、その基底・励起状態のポテンシャルカーブを精密に求めた。また、いくつかの元素に対し、in-out相関を考慮したsingle zetaの最適な軌道を求めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、従来の電子状態理論である分子軌道(MO)法や原子価結合(VB)法とは全く異なる理論として提案されたCFT(Chemical Formula Theory)を用いて、いくつかの分子のポテンシャルカーブを精密に求めたものである。原子間距離が長い領域から短い領域までポテンシャルカーブが精密に求められることにより、様々な化学反応を精密に予測したり解析したりすることが可能になるといえる。また、化学的直観と合致した波動関数を用いることにより、化学反応を直観的に理解したり、また化学反応設計に用いたりすることが可能になることが期待できる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Solving the Schroedinger equation of the hydrogen molecule with the free-complement variational theory: essentially exact potential curves and vibrational levels of the ground and excited states of Π symmetry2020

    • 著者名/発表者名
      Yusaku I. Kurokawa, Hiroyuki Nakashima, Hiroshi Nakatsuji
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 22 号: 24 ページ: 13489-13497

    • DOI

      10.1039/d0cp01492c

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solving the Schroedinger equation of atoms and molecules using one- and two-electron integrals only2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakatsuji, Hiroyuki Nakashima, Yusaku I. Kurokawa
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 101 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.101.062508

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solving the Schroedinger Equation of Hydrogen Molecule with the Free-Complement Variational Theory: Essentially Exact Potential Curves and Vibrational Levels of the Ground and Excited States of Σ symmetry2019

    • 著者名/発表者名
      Yusaku I. Kurokawa, Hiroyuki Nakashima, and Hiroshi Nakatsuji
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 21 号: 12 ページ: 6327-6340

    • DOI

      10.1039/c8cp05949g

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solving the Schroedinger equation of atoms and molecules with the free-complement chemical-formula theory: First-row atoms and small molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakatsuji, Hiroyuki Nakashima, and Yusaku I. Kurokawa
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 149 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.5040377

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solving the Schroedinger equation of atoms and molecules: Chemical-formula theory, free-complement chemical-formula theory, and intermediate variational theory2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakatsuji, Hiroyuki Nakashima, and Yusaku I. Kurokawa
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 149 号: 11

    • DOI

      10.1063/1.5040376

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Gauss型基底を用いたFC-CFT(Free Complement-Chemistry Formula Theory)法による原子・分子の計算2019

    • 著者名/発表者名
      黒川 悠索,中嶋 浩之,中辻 博
    • 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] シュレーディンガー方程式の正確な解法に基づく、新しい量子化学の建設2019

    • 著者名/発表者名
      中辻 博,中嶋 浩之,黒川 悠索
    • 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] Slater型関数の積分プログラム開発とFC理論による原子の高精度計算2019

    • 著者名/発表者名
      中嶋 浩之,黒川 悠索,中辻 博
    • 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] FC 理論による exact に至る計算のための Slater 型関数の積分法とプログラムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      中嶋 浩之, 黒川 悠索, 中辻 博
    • 学会等名
      第22回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シュレーディンガー方程式の正確な解法に基づく新しい量子化学の建設2019

    • 著者名/発表者名
      中辻 博,中嶋 浩之,黒川 悠索
    • 学会等名
      第22回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Formula Theory と Free Complement 法による原子・分子の基底・励起状態の変分法 による計算2019

    • 著者名/発表者名
      黒川 悠索, 中嶋 浩之, 中辻 博
    • 学会等名
      第22回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Free Complement 法による二原子分子の基底・励起状態のポテンシャルカーブの計算2018

    • 著者名/発表者名
      黒川 悠索, 中嶋 浩之, 中辻 博
    • 学会等名
      第21回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] FC-CF 理論に基づく簡単な分子の変分解と exact 解の計算2018

    • 著者名/発表者名
      中嶋 浩之, 黒川 悠索, 中辻 博
    • 学会等名
      第21回理論化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Free-Complement Chemical-Formula (FC-CF) Theory2018

    • 著者名/発表者名
      中辻 博,中嶋 浩之,黒川 悠索
    • 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] Free Complement法によるCH分子のポテンシャルカーブの計算2018

    • 著者名/発表者名
      黒川 悠索 ,中嶋 浩之 ,中辻 博
    • 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] Free Complement - Chemical Formula Theoryによる金属間結合の研究2018

    • 著者名/発表者名
      中嶋浩之,黒川悠索,中辻博
    • 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] The Free Complement - Variational method: Application to Potential Energy Curves of Diatomic Molecules.2018

    • 著者名/発表者名
      KUROKAWA Yusaku
    • 学会等名
      7th Japan-Czech-Slovak SYMPOSIUM
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solving the Schrodinger Equations: Development of the Free Complement Variational Theory and Applications to Diatomic Molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Yusaku I. Kurokawa, Hiroyuki Nakashima and Hiroshi Nakatsuji
    • 学会等名
      WS on Quantum Chemistry/Quantum Chemical Calculations on Quantum Computers
    • 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] 原子・分子のシュレーディンガー解に基づく量子化学の建設:FC理論とその応用 II.  積分法2017

    • 著者名/発表者名
      黒川 悠索,中嶋 浩之, 中辻 博
    • 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] 原子・分子のシュレーデインガー解に基づく量子化学の建設:自由完員関数理論とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      中辻 博,中嶋 浩之,黒川 悠索
    • 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
  • [備考] 量子化学研究協会研究所

    • URL

      http://www.qcri.or.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 認定NPO法人 量子化学研究協会

    • URL

      http://www.qcri.or.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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