| 研究領域 | 宇宙における分子進化：星間雲から原始惑星系へ |
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| 研究課題/領域番号 |
16H00932
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
高柳 敏幸 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90354894)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 星間反応 / イオン化ダイナミクス / 水素分子触媒 / 核量子効果 / 反応動力学 / 原子・分子物理 / 宇宙科学 / 化学物理 / 地球化学 / 原子分子物理 / 計算化学 |
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| 研究実績の概要 |
最終年度である本年度は、昨年度に計画したH2-H2錯体のイオン化ダイナミクスを主な研究対象として取り上げた。宇宙空間では、高エネルギー粒子が低温ガス中に存在する物質をイオン化し、生成したイオンが様々な反応を引き起こす。H2・H2錯体がイオン化するとH2+イオンが生成し、錯体内でH2と反応してH3+を生成すると予想される。過去の研究で開発されたH2-H2のファンデルワールス力に基づいたポテンシャルエネルギー曲面を用い、経路積分分子動力学シミュレーションによって、初期構造をサンプリングした。その結果、量子的な広がりが極めて大きいことが分かった。しかし、核の量子効果を含めた実時間シミュレーションは計算時間がかかりすぎるため、必要な初期構造をサンプリングするときにのみ、核の量子性を考慮した。原子を古典的に扱った場合には、ポテンシャルエネルギー曲面の安定点付近の局所的な構造だけをサンプリングすることになる。一方、原子を量子的に扱うことで構造の広がった高いポテンシャルエネルギーをもった構造もサンプリングすることになる。サンプリングした構造を用いて古典動力学を実行しても古典サンプリングと量子サンプリングでダイナミクスに大きな違いは見られなかったが、反応確率自体は大きく異なることが分かった。また、HをDに置換した場合の同位体効果については、サンプリングの段階でわずかに違いが見られたが、全体のダイナミクスにおいては顕著な違いは見られなかった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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