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量子モンテカルロ法に基づく振動状態理論の開発と無極性分子への陽電子吸着機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24750022
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関横浜市立大学

研究代表者

北 幸海  横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 助教 (40453047)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード陽電子 / 陽電子親和力 / 無極性分子 / 分子振動 / 振動フェッシュバッハ共鳴 / 量子モンテカルロ法 / 振動励起状態
研究概要

無極性分子への陽電子吸着機構を明らかにするため、量子モンテカルロ法に基づく高精度非調和振動状態理論の開発実装を行い、無極性分子であるニ硫化炭素分子(CS2)および極性分子であるシアン化水素(HCN)分子とホルムアルデヒド(H2CO)分子へ適用した。各分子の振動平均陽電子親和力(分子振動を考慮した分子の陽電子束縛エネルギー)を解析することで、HCNではCH伸縮、H2CO ではCO伸縮、CS2では逆対称伸縮振動の振動励起が陽電子親和力を増大させることがわかった。またこれら陽電子親和力の変化は、無極性/極性分子を問わず、振動励起による永久双極子モーメントと双極子分極率の変化に起因することを見出した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (24件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Quantum Monte Carlo and high-level ab initio molecular orbital investigation of dissociation channels of the positronic alkali-metal hydrides, [XH;e+] (X= Li, Na, and K)2014

    • 著者名/発表者名
      Yurika Yamada, Yukiumi Kita, Masanori Tachikawa, Mike D. Towler, and Richard J. Needs
    • 雑誌名

      Euro. Phys. J. D

      巻: 68 号: 3 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1140/epjd/e2014-40734-2

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical investigation of the binding of a positron to vibrational excited states of hydrogen cyanide molecule2014

    • 著者名/発表者名
      Yukiumi Kita and Masanori Tachikawa
    • 雑誌名

      Euro. Phys. J. D

      巻: 68, 116 号: 5 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1140/epjd/e2014-40799-9

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical prediction of the binding of a positron to a formaldehyde molecule using a first-principles calculation2014

    • 著者名/発表者名
      Yurika Yamada, Yukiumi Kita, and Masanori Tachikawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 89, 062711 号: 6 ページ: 5-5

    • DOI

      10.1103/physreva.89.062711

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 陽電子化合物の<i>ab initio</i>計算2014

    • 著者名/発表者名
      立川仁典、北幸海
    • 雑誌名

      Journal of Computer Chemistry, Japan

      巻: 13 号: 1 ページ: 83-91

    • DOI

      10.2477/jccj.2013-0019

    • NAID

      130003391636

    • ISSN
      1347-1767, 1347-3824
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Vibrational enhancement of positron affinities for nonpolar carbon dioxide and carbon disulfide molecules : Multi- component molecular orbital study for vibrational excited states2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Koyanagi, Yukiumi Kita, and Masanori Tachikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Chemistry

      巻: 113 号: 3 ページ: 382-385

    • DOI

      10.1002/qua.24111

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Quantum chemical investigation of the Doppler broadening of positron annihilation radiation spectra in polymers2013

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Koyanagi, Yukiumi Kita, Kiminori Sato, Yoshinori Kobayashi, and Masanori Tachikawa
    • 雑誌名

      Chinese Journal of Physics

      巻: 51 ページ: 1205-1217

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Positron-attachment to nonpolar or small dipole CXY (X, Y=O, S, and Se) molecules : vibrational enhancement of positron affinities with configuration interaction level of multi-comoonent molecular orbital approach2013

    • 著者名/発表者名
      K. Koyanagi, Y. Takeda, T. Ovamada, Y. Kita and M. Tachikawa
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 15 号: 38 ページ: 16208-16213

    • DOI

      10.1039/c3cp52572d

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binding of a Positron to Nucleic Base Molecules and Their Pairs2013

    • 著者名/発表者名
      K. Koyanagi, Y. Kita, Y. Shigeta, M. Tachikawa
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 14 号: 15 ページ: 3458-3462

    • DOI

      10.1002/cphc.201300549

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多成分第一原理法による陽電子ホルムアルデヒド複合体の理論的解析2014

    • 著者名/発表者名
      山田裕里佳, 北幸海, 立川仁典
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会2014
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 多原子分子の振動励起状態への陽電子吸着に関する理論的解析2014

    • 著者名/発表者名
      北幸海, 立川仁典
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2014-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical investigation of the binding of a positron to vibrational excited states of polyatomic molecules with quantum Monte Carlo method2013

    • 著者名/発表者名
      Yukiumi Kita and Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      5th JCS International Symposium on Theoretical Chemistry
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2013-12-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Reputation Monte Carlo法を用いた多原子分子の振動状態解析2013

    • 著者名/発表者名
      藤岡蔵, 北幸海, 立川仁典
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法による多原子分子の振動励起状態への陽電子吸着機構の理論的解析2013

    • 著者名/発表者名
      北幸海, 立川仁典
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 多成分第一原理法による陽電子-ホルムアルデヒド複合体の理論的解析2013

    • 著者名/発表者名
      山田裕里佳, 北幸海, 立川仁典
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical investigation of the binding of a positron to vibrational excited states of hydrogen cyanide molecule2013

    • 著者名/発表者名
      Yukiumi Kita and Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      THE VIIITH CONGRESS OF THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR THEORETICAL CHEMICAL PHYSICS
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      2013-08-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical study of a positron-attachment to vibrational excited states of nonpolar carbon disulfide molecule2013

    • 著者名/発表者名
      Yu Takeda, Takayuki Oyamada, Yukiumi Kita, and Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      The XVII International Workshop on Low-Energy Positron and Positronium Physic
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 年月日
      2013-07-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Multicomponent molecular orbital study on positron attachment to alkali-metal hydride molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Yurika Yamada, Yukiumi Kita, and Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      The XVII International Workshop on Low-Energy Positron and Positronium Physic
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 年月日
      2013-07-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical investigation of the binding of a positron to vibrational excited states of hydrogen cyanide molecule2013

    • 著者名/発表者名
      Yukiumi Kita and Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      The XVII International Workshop on Low-Energy Positron and Positronium Physic
    • 発表場所
      Kanazawa, Japan
    • 年月日
      2013-07-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法を用いた多原子分子の高精度振動状態解析2013

    • 著者名/発表者名
      藤岡蔵, 北幸海, 立川仁典
    • 学会等名
      第16回理論化学討論会
    • 発表場所
      福岡市健康づくりサポートセンター
    • 年月日
      2013-05-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法を用いた多原子分子の高精度振動状態解析2013

    • 著者名/発表者名
      藤岡 蔵、北 幸海、立川 仁典
    • 学会等名
      第16回理論化学討論会
    • 発表場所
      福岡市健康づくりサポートセンター(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical investigation of positron binding to polar molecules with quantum Monte Carlo method2012

    • 著者名/発表者名
      Yukiumi KITA and Masanori TACHIKAWA
    • 学会等名
      Cambodian Malaysian Chemical Conference
    • 発表場所
      Siem Reap, Cambodia
    • 年月日
      2012-10-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-product展開を用いたReptation Monte Carlo法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      北幸海, 立川仁典
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東大本郷キャンパス
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of reptation Monte Carlo method with accurate imaginary-time propagator based on Multi-product expansion2012

    • 著者名/発表者名
      Yukiumi KITA and Masanori Tachikawa
    • 学会等名
      14th International Congress of Quantum Chemistry
    • 発表場所
      Boulder, Colorado, USA
    • 年月日
      2012-06-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-product展開を用いたReptation Monte Carlo法の開発 : 多原子分子の振動状態への適用2012

    • 著者名/発表者名
      北幸海, 立川仁典
    • 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
    • 年月日
      2012-05-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Multi-product 展開を用いた Reptation Monte Carlo 法の開発: 多原子分子の振動状態への適用2012

    • 著者名/発表者名
      北 幸海, 立川 仁典
    • 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(宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-product展開を用いた Reptation Monte Carlo法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      北 幸海、立川 仁典
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法を用いた多原子分子の高精度振動状態解析

    • 著者名/発表者名
      藤岡蔵、北幸海、立川仁典
    • 学会等名
      第16回理論化学討論会
    • 発表場所
      福岡市健康づくりサポートセンター(福岡県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多成分第一原理法による陽電子-ホルムアルデヒド複合体の理論的解析

    • 著者名/発表者名
      山田裕里佳、北幸海、立川仁典
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Reputation Monte Carlo法を用いた多原子分子の振動状態解析

    • 著者名/発表者名
      藤岡蔵、北幸海、立川仁典
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法による多原子分子の振動励起状態への陽電子吸着機構の理論的解析

    • 著者名/発表者名
      北幸海、立川仁典
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多成分第一原理法による陽電子ホルムアルデヒド複合体の理論的解析

    • 著者名/発表者名
      山田裕里佳、北幸海、立川仁典
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会2014
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多原子分子の振動励起状態への陽電子吸着に関する理論的解析

    • 著者名/発表者名
      北幸海、立川仁典
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~tachi/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 横浜市立大学量子物理化学研究室(立川・北グループ)HP

    • URL

      http://www-user.yokohama-cu.ac.jp/~tachi/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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