| 研究課題/領域番号 |
17K05747
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
井内 哲 名古屋大学, 情報学研究科, 助教 (50535060)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | 遷移金属錯体 / 励起状態ダイナミクス |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究課題は、分子動力学シミュレーションを用いて、遷移金属錯体の励起状態で起こる項間交差や内部変換、構造変化を伴う超高速の緩和ダイナミクスの詳細を明らかにすることを目的としている。令和元年度は、これまでに引き続き、プロトタイプとしてトリスビピリジン鉄(II)錯体を研究対象にした。
前年度までに、トリスビピリジン鉄(II)錯体のd-d励起状態ならびに電荷移動励起状態を同時に計算可能なモデル電子ハミルトニアンの開発、ならびに分子動力学シミュレーションプログラムへの実装を行ってきた。令和元年度は、それを基に、基底状態ならびにいくつかのd-d状態に対して分子動力学シミュレーションを実行し、量子化学計算の結果と比較するなどの解析を通じてモデル電子ハミルトニアンの妥当性を調べた。この過程で、今後の非断熱動力学計算において問題が生じることが予測される欠点をいくつか見出したため、それらを解消するためのモデルの修正ならびにパラメータ改良を進めた。この結果、水溶液中のd-d基底状態や最低５重項状態の錯体構造や溶媒和構造、サンプルした錯体構造でのd-d状態のポテンシャルエネルギーなど、d-d状態の記述の妥当性が確かめられた。また、電子吸収スペクトルの計算結果と実験スペクトルとの比較から、電荷移動励起状態の記述の妥当性が確かめられた。これらにより、非断熱動力学シミュレーションを展開していくために必要と考えられる妥当性を確保できたと考える。一連の開発と結果をまとめて学術論文として投稿済みであり、本報告時点で査読段階にある。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
令和元年度は、トリスビピリジン鉄(II)錯体の緩和ダイナミクスを追跡する非断熱分子動力学シミュレーションまで行うことを計画していた。しかし、状態密度の高い複雑な励起状態のため、今後のシミュレーションにおいて問題が生じることが予測される欠点が検証過程で複数見出された。これらを解消する取り組みに時間がかかり、非断熱分子動力学シミュレーションまでは行うことができなかった。そのため遅れていると判断した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
研究の進行は遅れているが、当初の目的に向かって進んでいるため、非断熱遷移を考慮した分子動力学シミュレーションを通じて、トリスビピリジン鉄(II)錯体の光励起後の緩和過程を解析することを目指す。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
当初予定通り、ワークステーションを追加したが、予算を使い切る必要なく十分なスペックのものを購入できたため残額が生じた。令和２年度は参加を計画していた学会が開催されない等のため、適切な物品を中心に使用する予定である。
|
