| 研究領域 | 理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
25104003
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
森田 明弘 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70252418)
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| 研究分担者 |
石山 達也 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 講師 (10421364)
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| 研究期間 (年度) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| キーワード | 界面分光 / 分子動力学シミュレーション / 差スペクトル |
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| 研究実績の概要 |
申請者がこれまでに開発してきた分子シミュレーションに基づく界面分光の理論の成果をもとに、本領域内の分光計測の実験研究者と本グループの理論解析との緊密な共同研究を展開し、溶液・高分子などの柔らかな界面構造の理解を格段に深化させる。そのため我々の提唱した和周波分光の理論計算の適用範囲を大幅に拡げる高速なSFG計算プログラムを開発して、多くの界面構造と和周波スペクトルの解明に貢献し、今後広くプログラム利用と成果を普及していく。
当該年度までに和周波発生スペクトルのプログラムを汎用化・高速化を実施し、それに基づいて電解質水溶液界面、水表面における2次元SFG分光、氷表面の和周波分光など理論面でも残された課題を解明する成果を得た。また
微小な振動差スペクトルを計算可能とする新たな手法の開発を行い、振動分光の精密な理論計算手法を拡大する。これまでにその理論手法を確立し、モデル系における有効性を実証した。今後幅広い系への応用を図る。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当該グループがこれまでに開発してきた和周波発生分光の理論計算手法の応用面で順調な成果を得てきた。その中には、これまで議論の的であった塩基性水溶液でのOH-イオンの分布、氷表面における極めて強い和周波シグナルの由来などの成果を含む。また従来の和周波発生分光をダイナミックな2次元分光に拡張する理論計算も実行し、本領域内での田原グループの実験計測との共同研究を進めてきた。差スペクトルの理論に関しても、理論手法の有効性を確立して、より現実的な水溶液への応用を進めつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
和周波分光の理論計算に関しては、今後分子モデルを整備するとともに、有機分子界面への応用を進める。差スペクトルの理論も、電気化学的な電極‐溶液界面への応用を進める予定である。これらで開発した理論手法をもとに、実験計測の研究グループとの共同研究を進める。液液界面構造の理論に関しても、界面ゆらぎの理論をもとにして、界面イオン移動の分子レベルの機構と反応速度の解明を進める。
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