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本研究では、共有結合性液体に関する高圧物性を解明する目的で、第一原理分子動力学法に基づく計算機シミュレーションを行った。本研究で得られた主要な研究成果は以下の通りである。
1)液体GeO_2および液体SrGeO_3の計算により、拡散係数の圧力依存性を微視的な原子の拡散機構の圧力変化から説明することに成功した。液体GeO_2は高圧になると常圧では見られなかった新しい拡散機構が現れる。その新しい拡散機構が原子の拡散を促進し、液体GeO_2は高圧下で拡散係数が最大となる。一方液体SrGeO_3は圧力が増加しても新しい拡散機構は現れず、拡散係数は圧力と共に単調に減少する。
2)液体セレン(Se)の計算により、液体Seの圧力誘起構造変化の詳細をミクロな視点から解明した。液体Seの金属化の過程では、共有性と金属性が競合し、他の液体には見られない特異な構造が現れる。このように金属化の過程において、共有結合の名残は高圧下での液体のマクロな性質に大きな影響を与えることが分かった。
3)光捕集性デンドリマーに対して、時間に依存した密度汎関数理論に基づく計算機シミュレーショを行い、実験で溶媒として用いられる分子性液体テトラヒドロフランのエネルギー伝達における影響を明らかにした。分子性液体テトラヒドロフランはエネルギー伝達過程に重要なデンドリマー内の分子振動を抑制しており、その存在はエネルギー伝達効率を落としているという事が分かった。
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