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電子対密度関数は、原子・分子における電子対の相対運動と全体運動を直接に把握する重要な密度関数であるにもかかわらず、今日まで、それらの理論的構造の検討も化学的応用も十分なされていない。本研究課題の目的とするところは、二つの電子対密度関数の理論的構造を解明し、これらを積極的に量子化学の問題に応用することによって、原子・分子の世界における電子の運動を新しく二体問題の観点から理解することである。また、これらの研究を慣例的な位置空間だけでなく運動量空間からも進め、統一的に電子対の運動の理解を深めることである。
本年度は、電子対密度関数の理論的研究の成果として、以下の結果を得た。
1.電子対の動径空孔を表現する電子対動径差密度関数とその姉妹関数である電子対動径和密度関数のモーメントの物理的意味を考察し、He原子からXe原子までの値を報告した。
2.電子対の対峙空孔が平行スピンの電子対だけでなく、反平行スピンの電子対に対しても出現する場合があることを指摘した。また、反平行スピンの電子対におけるフェルミ空孔の存在も報告した。
3.電子対動径和密度関数と電子対動径差密度関数を特殊な場合として包含する一般化電子対動径密度関数を導入し、その一般的性質を議論した。また、具体例をヘリウム原子の基底状態と第一励起状態に対して報告した。
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