液相水素結合系のテラヘルツ波応答における電子と分子運動の協奏的効果の解析

• 研究課題/領域番号: 25410008
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 鳥居 肇 静岡大学, 教育学部, 教授 (80242098)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 水素結合 / テラヘルツ / 強度 / 協奏的効果 / 理論

研究成果の概要

テラヘルツ（遠赤外）分光法で測定されたシグナルが何を意味するかを導くための理論的基盤を構築するために，水素結合を介した分子間の電子分布の移動と液体中に存在する水素結合の欠陥や動的揺らぎの効果を同時に取り入れることができる，分子動力学ベースのスペクトル計算法を開発した。スペクトル形状の温度依存性を決める因子や，分子動力学計算に用いるポテンシャル関数が計算結果に与える影響の性質についても，明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Roles of the scalar and vector components of the solvation effects on the vibrational properties of hydrogen- or halogen-bond accepting stretching modes (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Torii and S. Noge
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 18 号: 15 ページ: 10081-10096
  • DOI: 10.1039/c5cp08008h
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Simulations of the THz Spectrum of Liquid Water Incorporating the Effects of Intermolecular Charge Fluxes through Hydrogen Bonds (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1702 ページ: 090043-090043
  • DOI: 10.1063/1.4938851
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electronic structural basis for the atomic partial charges of planar molecular systems derived from out-of-plane dipole derivatives (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 119 号: 13 ページ: 3277-3284
  • DOI: 10.1021/jp512884g
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Delocalized electrons in infrared intensities (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 雑誌名: J. Mol. Struct. 巻: 1056-1057 ページ: 84-96
  • DOI: 10.1016/j.molstruc.2013.09.050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative contributions of the intermolecular charge fluxes and intramolecular polarizations in the far-infrared spectral intensities of liquid water (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 雑誌名: J. Chem. Theory Comput. 巻: 10 号: 3 ページ: 1219-1227
  • DOI: 10.1021/ct4011147
  • 査読あり
• [学会発表] 低障壁水素結合とプロトン共役電子移動における電子の挙動と赤外強度に関する面外双極子微分を用いた解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳥居 肇
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学（京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 液体における水の回転由来のテラヘルツ強度と水素結合構造の関係の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鳥居 肇
  • 学会等名: 第38回溶液化学シンポジウム
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと（高知市）
  • 年月日: 2015-10-21
• [学会発表] Theoretical Study on the Intensity Generation Mechanisms of the Terahertz Spectrum of Liquid Water (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: Inter-Academia 2015
  • 発表場所: Act City Hamamatsu (Hamamatsu)
  • 年月日: 2015-09-28
  • 国際学会
• [学会発表] A strategy for elucidating the mechanism of solvation-induced frequency shifts of vibrational modes (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: EMLG/JMLG Annual Meeting 2015
  • 発表場所: University of Rostock (Rostock, Germany)
  • 年月日: 2015-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Simulations of the THz spectrum of liquid water incorporating the effects of intermolecular charge fluxes through hydrogen bonds (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: Computational Chemistry Symposium, in the 11th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering (ICCMSE 2015)
  • 発表場所: Metropolitan Hotel (Athens)
  • 年月日: 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] Intermolecular charge transfer through hydrogen bonds and the resulting dipole moments evaluated with various methods (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: EMLG/JMLG Annual Meeting 2014
  • 発表場所: Universita degli Studi Roma Tre (Rome, Italy)
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] 平面分子の面外双極子微分から導出される原子部分電荷に関わる電子密度解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鳥居 肇
  • 学会等名: 第17回理論化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋市）
  • 年月日: 2014-05-24
• [学会発表] Theoretical Approach to the Intensity Generation Mechanisms of the Terahertz Spectrum of Liquid Water (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: 5th International THz-Bio Workshop
  • 発表場所: Seoul National University (Seoul, Korea)
  • 年月日: 2014-04-04
  • 招待講演
• [学会発表] Intermolecular electron density modulations and the terahertz spectral intensities of liquid water
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: 33rd International Conference on Solution Chemistry
  • 発表場所: Kyoto Terrsa（京都市）
• [学会発表] The role of delocalized electronic motions in infrared and terahertz intensities and related properties
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: Telluride SRC Workshop on Vibrational Dynamics
  • 発表場所: Telluride Intermediate School (Colorado, USA)
  • 招待講演
• [学会発表] Electron density modulations and the infrared intensities of some characteristic vibrational modes of the peptide group
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: 7th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
  • 発表場所: Kobe Convention Center（神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] Important role of the intermolecular electron density modulations in the terahertz spectral profiles of liquid water
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: 7th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
  • 発表場所: Kobe Convention Center（神戸市）
• [学会発表] Temperature dependence and potential function dependence of the terahertz spectral profiles of liquid water
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: EMLG/JMLG Annual Meeting 2013
  • 発表場所: University of Lille 1 (Lille, France)
• [学会発表] 水の遠赤外スペクトルの計算における温度依存性とポテンシャル関数依存性
  • 著者名/発表者名: 鳥居 肇
  • 学会等名: 第36回溶液化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] 理論的アプローチによる凝縮相系の振動スペクトルへの理解の深化
  • 著者名/発表者名: 鳥居 肇
  • 学会等名: 分光イノベーション研究会第２回シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学（豊中市）
  • 招待講演
• [学会発表] The Role of Delocalized Electrons in Infrared and Terahertz Intensities of Hydrogen- and Halogen-Bonding Systems
  • 著者名/発表者名: H. Torii
  • 学会等名: 5th JCS International Symposium on Theoretical Chemistry
  • 発表場所: Todai-ji Culture Center（奈良市）
  • 招待講演
• [学会発表] 水素結合系液体のテラヘルツスペクトル強度に関する理論的アプローチ
  • 著者名/発表者名: 鳥居 肇
  • 学会等名: 日本分光学会中部支部講演会
  • 発表場所: 静岡大学（浜松市）
  • 招待講演
• [備考] Torii Lab web page
  • URL: http://reve2.ed.shizuoka.ac.jp/
• [備考] Torii Lab web page
  • URL: http://reve2.ed.shizuoka.ac.jp/