| 研究課題/領域番号 |
18K05021
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
田地川 浩人 北海道大学, 工学研究院, 助教 (10207045)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 理論反応設計 / 理論分子設計 / 電子捕捉反応 / 光誘起反応 / 媒質効果 / プロトン移動 / 実時間 / 反応追尾 / 光イオン化反応 / DNA損傷 / 電子脱離 / 光劣化 / 放射性セシウム / 光イオン化 / 分子設計 / 反応設計 / 一分子デバイス / 宇宙化学 / クラスター / 宇宙分子進化 |
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| 研究成果の概要 |
化学反応は、少数の溶媒分子の存在により大きな影響を受ける場合が多い。微視的溶媒和クラスターは、少数の溶媒和分子によって取り囲まれた分子（溶質）からなり、溶質の周りの溶媒を部分的に切り出したナノスケールの溶液といえる。本研究では、ダイレクト・アブイニシオ分子動力学法を用いて、微視的溶媒和クラスター内での反応ダイナミクスを理論的に研究した。特に、光照射後の反応ダイナミクスを実時間で追尾し、反応への微視的溶媒和の効果を理論的に予測した。また、単一分子デバイスの電導性への微視的溶媒和の効果等について研究した。その結果、微視的溶媒和により反応のメカニズムが大きな影響を受けることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微視的溶媒和クラスターは、分子が少数の溶媒分子に取り囲まれた集合体であり、いわばナノスケールの溶液といえる。最近、クラスターの大きさを選別した実験が可能となってきている。これに対し、理論的なアプローチは、有力な方法論が無いため極めて少ない。本研究で開発するダイレクト・アブイニシオ分子動力学法は、純理論的にクラスターの反応を追尾する有力な計算方法である。本研究課題では、この計算法を発展させるとともに、微視的溶媒和クラスター内での光化学反応を理論的に研究した。これにより、新しい反応を設計することが可能となり、新規の薬品、および電子材料の開発への発展が期待される。
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