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本研究では、溶媒和電子・量子液体系の複合的量子ダイナミクス問題について、理論的手法自体の問題から溶媒量子液体系の物性まで包含して研究した。
はじめに、われわれが近年開発した「有効ポテンシャル解析接続(EPAC)法」について、非線型演算子の実時間相関関数を求める場合に生じる理論的問題について検討した。溶媒和電子が関与するトンネルダイナミクス、例えば二重井戸型ポテンシャルのような高度に非調和的なポテンシャルにおいては、半古典近似による実時間相関関数のCMDによる評価は、いわゆるアンサンブル・ディフェージングのために厳密解とは離れた挙動を示す。EPAC法で非線型演算子の実時間相関関数を求める場合に厳密解と比較してどのような挙動を呈するかを調べた。調和系ではEPAC法は全温度範囲で正確な相関関数を与えた。溶媒和電子・量子液体複合系中の場に対応した非調和非対称系ではEPAC法は時刻ゼロで厳密解と非常によく一致することがわかった。時間がゼロより大きくなるとEPACは低温では厳密解と非常によく一致するふるまいを得た。このように溶媒和電子・量子液体複合系の量子ダイナミクス・モデル系に対してEPAC法によって検討した。
一方、CMDに基づいた量子液体・固体の動的性質についての本研究者の一連の研究、すなわち液体水素の静的・動的構造、集団励起とその密度依存性、輸送係数の評価、結晶のフォノン物性、およびEPAC法やボーズ・フェルミ締計に拡張したCMDの試みについての総括を試みた。
溶媒和電子・量子液体複合系におけるもう片方の主役、量子液体の動的性質についても詳細な解析を行った。量子・古典、両者の計算結果から液体水素のような量子液体がファンデアワールス液体一般について成立する対応状態の原理から逸脱する原因が明らかに量子効果であることが解明された。
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