研究課題
基盤研究(B)
デンドリマー分子の構造は柔軟性に富むが、ポリマーと異なり各ユニット分子の物理化学的性質がたもたれていることから、並列処理巨大量子化学計算アルゴリズムによる理論解明に期待がもたれる。光機能物質として興味ある高世代のデンドリマーは巨大分子であるがその分極率および超分極率の算定を第一原理法によって行った。ペア相互作近似(FMO)は数千から万原子分子の分子の電子状態を量子論的に扱うことができるが、我々は同様の近似をCoupled Perturbed Hartree Fock (CPHF)に応用実装を行った。デンドリマー分子に適用することにより分極率、超分極率を算定、ペア相互作用近似(FMO)が全エネルギーのみならず、こうした光物性算定にも有効であることを示した。また世代依存性を調べたが、他のユニットとの部分的電荷移動に対応する量子論的補正を伴ったシンプルな加算性がみいだされた。さらに精度の高い計算Coupled Perturbed Density Functional Theory (CPDFT)によるcorrelationの考慮が必要であるが、巨大系では中距離以上の相互作用が重要で従来のDFTでは十分でない。PW型のファンクショナルを改良することによってDNA-stackingをうまく表現できる方法を開発した。更に現行のDFT汎関数による分極率算定が巨大分子系で破綻することが知られているが、われわれはクーロン力を分割することによりDFT長距離交換相互作用を補正する方法を開発巨大系での分極率、超分極率算定に成功した。またエネルギーの溶媒への散逸の見積もりとして単純な高分子ビーズモデルとDFT法を組み合わせ、量子、古典溶質の溶媒へのエネルギー散逸を統一的且つ第一原理的にあつかえる理論を構築、過剰電子の非局在化や高分子の異常膨張のメカニズム、ポジトロン消滅の異常増大メカニズム解析へ応用し大きな成功を収めた。
すべて 2005 2004 2003
すべて 雑誌論文 (38件)
J.Theoretical and Computational Chemistry 4
ページ: 1-13
Journal of Chemical Physics 122(In press)
Chemical Physics Letters 407
ページ: 294
ページ: 322
Journal of Chemical Physics 123
Molecular Physics (In press)
4
J.Chem.Phys. 122
Chem.Phys.Lett. 407
J.Chem.Phys. 123
Mol.Phys. (in press)
Journal of Chemical Physics 120
ページ: 8157-8165
Journal of Chemical Physics 121
ページ: 1014-1019
Chemical Physics Letter 397
ページ: 382-387
J.Chem.Phys. 120
J.Chem.Phys. 121
Chem.Phys.Lett. 397
Chemical Physics Letters 370
ページ: 161-169
International Journal of Quantum Chemistry 91
ページ: 355-362
Chem.Phys.Lett 372
ページ: 583-589
Chem.Bio Informatics Journal 3
Chemical Physics Letters 374
ページ: 271-278
Journal of Physical Chemistry A107
ページ: 4555-4560
Chemical Physics Letters 378
ページ: 589-597
Chemical Physics Letters 382
ページ: 611-617
Journal of Chemical Physics 118
ページ: 2431-2442
Chem.Phys.Lett. 370
Int.J.Quant.Chem. 91
Chem.Phys.Lett. 372
Chem.Bio informatics Journal 3
Chem.Phys.Lett. 374
J.Phys.Chem. 107
Chem.Phys.Lett. 378
Chem.Phys.Lett. 382
J.Chem.Phys. 118