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マトリックス単離-振動スペクトルの第一原理シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 23655001
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関北海道大学

研究代表者

武次 徹也  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90280932)

連携研究者 野呂 武司  北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (50125340)
中山 哲  北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (10422007)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードマトリックス効果 / 希ガスマトリックス / 振動分光 / 非調和効果 / 量子古典混合 / Abinitio / モンテカルロ / 希ガス化合物 / ab initio
研究概要

不安定分子種の振動スペクトルの測定に重要な役割を果たしてきた「マトリックス単離法」に対し、希ガスマトリックス中に埋め込まれた測定分子の振動スペクトルを第一原理計算に基づきシミュレートする理論手法(高精度電子状態計算+非調和振動理論+マトリックス媒体へのモンテカルロ計算)を確立し、汎用プログラムを作成した。具体的な計算として、本手法を実験報告例のあるNgBeO(Ng=Ar,Xe)およびHXeClへと適用し、マトリックス環境が振動数に及ぼす影響を定量的に議論した。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (38件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A multireference perturbation study of the NN stretching frequency of trans-azobenzene in n * excitation and an implication for the photoisomerization mechanism2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Harabuchi, M. Ishii, A. Nakayama, T. Noro, and T. Taketsugu
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 138 ページ: 64305-64305

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Prediction for Hexagonal BN Based Nanomaterials as Electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      A. Lyalin, A. Nakayama, K. Uosaki, and T. Taketsugu
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 15 ページ: 2809-2820

    • NAID

      120005356859

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non precious-metal-assisted Photochemical Hydrogen Production from ortho-Phenylenediamine2013

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, H.-C. Chang, M. Wakizaka, S. Ueno, A. Kobayashi, A. Nakayama, T. Taketsugu and M. Kato
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc

      巻: 135 号: 23 ページ: 8646-8654

    • DOI

      10.1021/ja4025116

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A multireference perturbation study of the NN stretching frequency of trans-azobenzene in npi* excitation and an implication for the photoisomerization mechanism2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Harabuchi
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 138 ページ: 64305-64305

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trifurcation of the Reaction Pathway2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Harabuchi, A. Nakayama, and T. Taketsugu
    • 雑誌名

      Comp. Theo. Chem.

      巻: 1000 ページ: 70-74

    • NAID

      120005133363

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio prediction of vibrational states of the HeCuF helium-containing complex2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, T. Takayanagi, T. Taketsugu, and Y. Ono
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett.

      巻: 539-540 ページ: 15-18

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Competing effects of rare gas atoms in matrix isolation spectroscopy: A case study of vibrational shift of BeO in Xe and Ar matrices2012

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, K. Niimi, Y. Ono, and T. Taketsugu
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 136 ページ: 54506-54506

    • NAID

      120003898273

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Competing effects of rare gas atoms in matrix isolation spectroscopy: A case study of vibrational shift of BeO in Xe and Ar matrices2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakayama
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 136 ページ: 54506-54506

    • NAID

      120003898273

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Competing effects of rare gas atoms in matrix isolation spectroscopy: A case study of vibrational shift of BeO in Xe and Ar matrices2012

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 136 ページ: 54506-54506

    • NAID

      120003898273

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast Nonradiative Decay of Electronically Excited States of Malachite Green: ab initio Calculations2011

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama and T. Taketsugu
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 115 ページ: 8808-8815

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photophysics of Cytosine Tautomers: New Insights into the Nonradiative Decay Mechanisms from MS-CASPT2 Potential Energy Calculations and Excited-state Molecular Dynamics Simulations

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, Y. Harabuchi, S. Yamazaki, and T. Taketsugu
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: (in press)

    • NAID

      120005462410

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonprecious-metal-assisted Photochemical Hydrogen Production from ortho-Phenylenediamine

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, H.-C. Chang, M. Wakizaka, S. Ueno, A. Kobayashi, A. Nakayama, T. Taketsugu, and M. Kato
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Recent advances in computational chemistry: from excited state dynamics to gold nanocatalysts2013

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      CMS seminar / NIMS連携セミナー
    • 発表場所
      NIMS
    • 年月日
      2013-01-30
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical Study on Photo-Isomerization Pathways of Azobenzene: AIMD Simulations and Excited-State Potential Energy Surfaces2013

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      CRC International Symposium in Strasbourg: Chemical Theory for Complex Systems
    • 発表場所
      University of Strasbourg (France)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理シミュレーションによる溶液内光化学反応と自由エネルギー解析2012

    • 著者名/発表者名
      中山哲
    • 学会等名
      第13回大つくば物理化学セミナー
    • 発表場所
      城西大学鋸南セミナーハウス
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical study of excited-state dynamics and tunneling splitting of polyatomic molecules2012

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      Cambodian Malaysian Chemical Conference (CMCC)
    • 発表場所
      Angkor Century Resort&Spa(Cambodia)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Computational study of relaxation pathways in electronically excited states of dye molecules in the gas and solution phases2012

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama and T. Taketsugu
    • 学会等名
      Cambodian Malaysian Chemical Conference (CMCC)
    • 発表場所
      Angkor Century Resort & Spa (Cambodia)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Ab initio molecular dynamics approach to photo-excited reactions and tunneling reactions2012

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
    • 発表場所
      Putra World Trade Centre (Malaysia)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Excited-state QM/MM-MD simulations of small organic molecules in the solution phase2012

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama and T. Taketsugu
    • 学会等名
      17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
    • 発表場所
      Putra World Trade Centre (Malaysia)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Role of the active and inert supports in enhanced catalytic activity of gold clusters,2012

    • 著者名/発表者名
      A. Lyalin, M. Gao, and T. Taketsugu
    • 学会等名
      International Conference "Dynamics of Systems on the Nanoscale(DYSON 2012)
    • 発表場所
      Saint Petersburg State PolytechnicUniversity (Russia)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 化学反応の量子化学:反応経路の幾何学とダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      武次徹也
    • 学会等名
      化学反応経路探索のニューフロンティア
    • 発表場所
      東京大学理学部化学本館
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] PtCO,PdCO分子のマトリックス振動分光における特異的希ガス効果の理論的解明2012

    • 著者名/発表者名
      小野ゆり子、中山哲、高柳敏幸、武次徹也
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学安田講堂
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Role of the support effects on the catalytic activity of gold clusters2012

    • 著者名/発表者名
      A. Lyalin, M. Gao, and T. Taketsugu
    • 学会等名
      The Cluster-Surface Interactions (CSI) Workshop
    • 発表場所
      University of Lyon (France)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] マトリックス中における希ガス複合体の振動スペクトルシミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      新見佳祐、中山哲、小野ゆり子、武次徹也
    • 学会等名
      第15回理論化学討論会
    • 発表場所
      仙台市福祉プラザ
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Competing effects of rare gas atoms in matrix isolation spectroscopy: A case study of vibrational shift of BeO in Xe and Ar matrices2012

    • 著者名/発表者名
      K. Niimi, A. Nakayama, Y. Ono, and T. Taketsugu
    • 学会等名
      The 5th GCOE International Symposium
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 化学反応の量子化学:反応経路の幾何学とダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      武次徹也
    • 学会等名
      化学反応経路探索のニューフロンティア2012
    • 発表場所
      東京大学(本郷)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Excited-state QM/MM-MD simulations of small organic molecules in the solution phase2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakayama
    • 学会等名
      17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
    • 発表場所
      Putra World Trade Centre (Kuala Lumpur, Malaysia)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マトリックス中における希ガス複合体の振動スペクトルシミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      新見佳祐
    • 学会等名
      第15回理論化学討論会
    • 発表場所
      仙台市福祉プラザ(仙台)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] PtCO, PdCO分子のマトリックス振動分光における特異的希ガス効果の理論的解明2012

    • 著者名/発表者名
      小野ゆり子
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(本郷)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Competing effects of rare gas atoms in matrix isolation spectroscopy: A case study of vibrational shift of BeO in Xe and Ar matrices2012

    • 著者名/発表者名
      K. Niimi
    • 学会等名
      The 5th GCOE International Symposium
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 第一原理ダイナミクスの新展開:非断熱遷移からトンネル分裂まで2012

    • 著者名/発表者名
      武次徹也
    • 学会等名
      東京大学応用化学談話会(招待講演)
    • 発表場所
      東京大学(文京区)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Incorporation of Nuclear Quantum Effects to Ab Initio Molecular Dynamics Approach2011

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      ISTCP-VII
    • 発表場所
      Waseda University
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 貴金属フリー酸素還元触媒への量子化学的アプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      武次徹也
    • 学会等名
      次世代スーパーコンピュータプロジェクトナノ分野グランドチャレンジ研究開発ナノ統合拠点物性科学WG・分子科学WG合同研究会燃料電池No.5
    • 発表場所
      兵庫県立大学ポートアイランドキャンパス計算科学センタービル
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical Approach to Excited-State Dynamics and Tunneling Splitting2011

    • 著者名/発表者名
      T.Taketsugu
    • 学会等名
      The 7th Nanjing Univ. -Suzhou Univ.- Hokkaido Univ.- NIMS/MANA Joint Symposium on Frontiers of Chemistry
    • 発表場所
      Suzhou University (China)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 実在系への展開を目指した第一原理反応ダイナミクス2011

    • 著者名/発表者名
      武次徹也
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] PtCNに関する理論的研究2011

    • 著者名/発表者名
      小野ゆり子、野呂武司、武次徹也
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 希ガスマトリックス振動分光シミュレーション手法の開発:Xe-BeOへの適用2011

    • 著者名/発表者名
      新見佳祐、中山哲、小野ゆり子、武次徹也
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonradiative decay of electronically excited states of triphenyl methane dyes2011

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama and T. Taketsugu
    • 学会等名
      the 14th Asian Chemical Congress (14ACC)
    • 発表場所
      Queen Sirikit National Convention Center (Thailand)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Competing effects of rare gas atoms in matrix isolation spectroscopy: A case study of vibrational shift of BeO in Xe and Ar matrices2011

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, K. Niimi, Y. Ono, and T. Taketsugu
    • 学会等名
      MATRIX2011
    • 発表場所
      University of British Columbia (Canada)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] A computational investigation of H2 adsorption and dissociation on Au nanoparticles supported on TiO2 surface2011

    • 著者名/発表者名
      A. Lyalin and T. Taketsugu
    • 学会等名
      Faraday Discussion 152 Gold
    • 発表場所
      Cardiff University (UK)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Extension of Ab initioMolecular Dynamics Approach to Excited-StateReactions and Tunneling Reactions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      4th JCS symposium on Theoretical Chemistry
    • 発表場所
      Liblice Castle (Czech)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 希ガスマトリックス中における振動スペクトルシュミレーション:XeBeOへの適用2011

    • 著者名/発表者名
      新見佳祐、中山哲、小野ゆり子、武次徹也
    • 学会等名
      第14回理論化学討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 希ガスマトリックス中における振動スペクトルシュミレーション:XeBeOへの適用2011

    • 著者名/発表者名
      新見佳祐
    • 学会等名
      理論化学討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Extension of Ab initio Molecular Dynamics Approach to Excited-State Reactions and Tunneling Reactions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      4th JCS symposium on Theoretical Chemistry(招待講演)
    • 発表場所
      Liblice Castle(チェコ)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Incorporation of Nuclear Quantum Effects to Ab Initio Molecular Dynamics Approach2011

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      ISTCP-VII(招待講演)
    • 発表場所
      早稲田大学(新宿区)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 実在系への展開を目指した第一原理反応ダイナミクス2011

    • 著者名/発表者名
      武次徹也
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会(招待講演)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] PtCNに関する理論的研究2011

    • 著者名/発表者名
      小野ゆり子
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 希ガスマトリックス振動分光シミュレーション手法の開発:Xe-BeOへの適用2011

    • 著者名/発表者名
      新見佳祐
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical Approach to Excited-State Dynamics and Tunneling Splitting2011

    • 著者名/発表者名
      T. Taketsugu
    • 学会等名
      The 7th Nanjing Univ. -Hokkaido Univ.- NIMS/MANA Joint Symposium on Frontiers of Chemistry(招待講演)
    • 発表場所
      蘇州大学(中国)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Competing effects of rare gas atoms in matrix isolation spectroscopy: A case study of vibrational shift of BeO in Xe and Ar matrices2011

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama
    • 学会等名
      MATRIX2011(招待講演)
    • 発表場所
      The University of British Columbia(カナダ)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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