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ストレステンソルエネルギー密度による化学結合様式の新しい分類

研究課題

研究課題/領域番号 20038029
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

立花 明知  京都大学, 工学研究科, 教授 (40135463)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2008年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード電子ストレステンソル / エネルギー密度 / 化学結合 / 波動関数解析 / ストレステンソル
研究概要

本研究では、電子のストレステンソル密度を用いた電子状態の記述を元に、新しい化学結合の理論を展開した。この理論では、空間の各点で定義される電子ストレステンソル密度が中心的な役割を果たすが、そこから導かれるテンション密度、エネルギー密度、領域化学ポテンシャルというやはり局所的に定義される量を用いて、化学結合や反応性を新しい方法で表現できる。これは従来の電子密度や軌道を主とする方法とは異なる視点を与えるにとどまらず、実用上にも有利な点がいくつも見出されている。今年度の研究は以下のようなものが含まれる。(1)エネルギー密度を定義したことから、反応において、どの部分が安定化しているかを示すことができる。詳しくは、反応後の分子のエネルギー密度と、反応前の分子のエネルギー密度の差をとることを行い、これを相互作用エネルギー密度と呼ぶ。このことを三塩化ホウ素と水または水酸化鉄(III)との反応において示した。どうようの差分を電子密度についても計算して比較することで、電子密度の増加と安定化が対応している(が、全く同じではない)ことが見出され、安定化を直接エネルギーで見ることができることを例示した。(2)水素分子イオンの厳密解を用いて電子ストレステンソル・テンション・相互作用エネルギーを基底状態と励起状態について計算し、それらの様子を正確に調べた。ストレステンソルの最大固有値が正の部分でかつその固有ベクトルが核間をつないでいる構造(スピンドル構造)の正確な形が見出され、それは核に接していることがわかった。基底状態と励起状態との比較では、基底状態で最大固有値正の部分が見いだされたのに対して、励起状態ではそのような構造はみられず、ストレステンソルは結合をよく表わしていることが示された。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (37件)

  • [雑誌論文] Electronic stress tensor study of aluminum nanostructure for hydorgen storage2010

    • 著者名/発表者名
      Szarek, Watanabe, Ichikawa, Tachibana
    • 雑誌名

      Journal of Material Science Forum 638-642

      ページ: 1137-1142

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy density concept : A stress tensor approach2010

    • 著者名/発表者名
      Tachibana
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure : THEOCHEM 943

      ページ: 138-151

    • NAID

      120002398658

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regional DFT-Electronic Stress Tensor Study of Aluminum Nanostructures for Hydrogen Storage2009

    • 著者名/発表者名
      Szarek, Hirai, Ichikawa, henry, Yarovsky, Tachibana
    • 雑誌名

      AIP Conf.Proc. 1102

      ページ: 299-305

    • NAID

      120006653882

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Theoretical Study on a Reaction of Iron(III) Hydroxide with Boron Trichloride by Ab Initio Calculation2009

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Myoraku, Fukushima, Ishihara, Isaki, Takeguchi, Tachibana
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure : THEOCHEM 915

      ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stress tensor of the hydrogen molecular ion2009

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa, Tachibana
    • 雑誌名

      Physical Review A 80

    • NAID

      120002086062

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On reversible bonding of hydrogen molecules on platinum clusters2009

    • 著者名/発表者名
      Szarek, Urakami, Zhou, Cheng, Tachibana
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 130

    • NAID

      120002086094

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic stress tensor description of chemical bonds using nonclassical bond order concept2008

    • 著者名/発表者名
      Szarek, Sueda, Tachibana
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 129

    • NAID

      120001462546

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen dissociative chemisorption and desorption on saturated subnano palladium clusters (Pdn, n=2-9)2008

    • 著者名/発表者名
      Zhou, Yao, Wu, Forrey, Chen, Tachibana, Cheng
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys. 10

      ページ: 5445-5451

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水素分子イオンの電子ストレステンソル2010

    • 著者名/発表者名
      市川和秀
    • 学会等名
      第65回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 局所的な電気伝導率を利用したシリコンナノワイヤーの電子輸送特性に関する解析2010

    • 著者名/発表者名
      池田裕治
    • 学会等名
      第65回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 局所誘電率を用いた誘電特性に関する理論的研究2010

    • 著者名/発表者名
      福島啓悟
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ナノワイヤーモデル中を流れる電流を表現する電子状態計算2010

    • 著者名/発表者名
      瀬波大土
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高誘電率酸化物の誘電特性と化学結合状態に関する理論的研究2010

    • 著者名/発表者名
      瀬波大土
    • 学会等名
      第15回ゲートスタック研究会
    • 発表場所
      東レ研修センター
    • 年月日
      2010-01-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 相対論的電子状態計算におけるスピントルクについての理論的研究2010

    • 著者名/発表者名
      瀬波大土
    • 学会等名
      第15回ゲートスタック研究会
    • 発表場所
      東レ研修センター
    • 年月日
      2010-01-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 局所的な電気伝導を表現する第一原理計算2010

    • 著者名/発表者名
      瀬波大土
    • 学会等名
      第15回ゲートスタック研究会
    • 発表場所
      東レ研修センター
    • 年月日
      2010-01-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 局所的な電気伝導率を利用したシリコンナノワイヤーの電子輸送特性に関する解析2010

    • 著者名/発表者名
      池田裕治
    • 学会等名
      第15回ゲートスタック研究会
    • 発表場所
      東レ研修センター
    • 年月日
      2010-01-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] New Theory of Chemical Bonds in terms of Stress Tensor Energy Density2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ichikawa
    • 学会等名
      International Symposium on "Molecular Theory for Real Systems"
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2010-01-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Chirality Control with Spin Torque and Zeta Force in Relativistic Quantum Chemistry2009

    • 著者名/発表者名
      K.Ichikawa
    • 学会等名
      APCTCC-4
    • 発表場所
      Port Dickson, Malaysia
    • 年月日
      2009-12-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 化学結合に対する電流の効果の研究2009

    • 著者名/発表者名
      瀬波大土
    • 学会等名
      第3回分子科学討論会2009
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 相対論的電子状態計算におけるスピントルクとキラリティー2009

    • 著者名/発表者名
      立花明知
    • 学会等名
      第3回分子科学討論会2009
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] H2+分子のストレステンソルによる解析2009

    • 著者名/発表者名
      市川和秀
    • 学会等名
      第3回分子科学討論会2009
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-09-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算によるスピンに対するトルク2009

    • 著者名/発表者名
      西川潤
    • 学会等名
      第3回分子科学討論会2009
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-09-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 物質中の局所的な電気伝導を表現する第一原理計算2009

    • 著者名/発表者名
      瀬波大土
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウムナノワイヤー表面に吸着した水素原子の挙動に関する理論的研究2009

    • 著者名/発表者名
      福島啓悟
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Stress Tensor of Chemical Bonds2009

    • 著者名/発表者名
      K.Ichikawa
    • 学会等名
      DFT09
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2009-09-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Role of aluminum atoms for hydrogen adsorption on graphene sheets2009

    • 著者名/発表者名
      A.Fukushima
    • 学会等名
      DFT09
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2009-09-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electronic stress tensor study of aluminum nanostructures for hydrogen storage2009

    • 著者名/発表者名
      A.Tachibana
    • 学会等名
      THERMEC 2009
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2009-08-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 電流存在下での化学結合の研究2009

    • 著者名/発表者名
      市川和秀
    • 学会等名
      第12回理論化学討論会2009
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2009-05-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ストレステンソルエネルギー密度による化学結合の新理論2009

    • 著者名/発表者名
      市川和秀
    • 学会等名
      特定領域研究「実在系の分子理論」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2009-05-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 水素化パラジウムクラスターにおける化学結合のストレステンソルに基づく研究2009

    • 著者名/発表者名
      我妻歩
    • 学会等名
      第12回理論化学討論会2009
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2009-05-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] スピントルクの数値計算に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      原誉明
    • 学会等名
      第12回理論化学討論会2009
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2009-05-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] スピントルクとキラリティー2009

    • 著者名/発表者名
      市川和秀
    • 学会等名
      第12回理論化学討論会2009
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2009-05-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ストレステンソルと領域積分を用いた化学結合の研究2009

    • 著者名/発表者名
      市川和秀
    • 学会等名
      第64回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素系ガス輸送プロセスにおける鉄不純物混入に関する量子化学計算2009

    • 著者名/発表者名
      明楽俊幸
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ストレスエネルギー密度による化学結合の新理論2008

    • 著者名/発表者名
      市川和秀
    • 学会等名
      特定領域研究「実在系の分子理論」公開シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学 学術交流会館
    • 年月日
      2008-12-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] New theory of chemical bonds in terms of stress tensor energy density2008

    • 著者名/発表者名
      市川和秀
    • 学会等名
      特定領域研究「実在系の分子理論」A01,A03班合同研究交流会
    • 発表場所
      関西セミナーハウス(京都)
    • 年月日
      2008-11-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Stress tensor description of chemical bonds and new bond order concept2008

    • 著者名/発表者名
      Pawel Szarek
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会2008
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-09-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Regional DFT-electromic stress tensor study of aluminum nanostructure for hydrogen storage2008

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Ichikawa
    • 学会等名
      TACC 2008
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2008-09-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Alクラスターの水素吸着に関する理論的研究2008

    • 著者名/発表者名
      渡邊宏平
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会2008
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] PtクラスターのH2吸着、脱離に関する理論研究2008

    • 著者名/発表者名
      浦上貢輔
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会2008
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The QED stress tensor description of chemical bonds-formulation of a non-classical bond order concept2008

    • 著者名/発表者名
      Akitomo Tachibana
    • 学会等名
      WATOC 2008
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2008-09-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Stress tensor description of chemical bonds-formulation of non-classical bond order concept2008

    • 著者名/発表者名
      Akitomo Tachibana
    • 学会等名
      MDMM 2008
    • 発表場所
      Piechowice, Poland
    • 年月日
      2008-06-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ストレステンソルエネルギー密度方程式2008

    • 著者名/発表者名
      立花明知
    • 学会等名
      第11回理論化学討論会2008
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2008-05-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Stress Tensor Description of Chemical Bonds-New Bond Order Concept2008

    • 著者名/発表者名
      Pawel Szarek
    • 学会等名
      第11回理論化学討論会2008
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2008-05-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical study of electronin states of chemical bonds2008

    • 著者名/発表者名
      Pawel Szarek
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on "Molecular Theory for Real Systems
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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