| 研究課題/領域番号 |
20K15224
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分32010:基礎物理化学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
水野 雄太 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (10846348)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 化学反応動力学 / 相空間幾何学 / 非統計的化学反応 / Voronoi分割 / 教師あり主成分分析 / Lie正準変換摂動論 / 第一原理分子動力学法 |
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| 研究成果の概要 |
我々は，動力学効果を考慮した反応経路図の計算機による自動作成を目指し，相空間幾何学に基づくアルゴリズムを開発した．具体的には，動力学的反応経路図の作成の基礎となるReactive Islandとよばれる相空間構造を分子動力学シミュレーションを利用して効率的に計算するために，(1)Voronoi分割を用いたReactive Islandの効率的計算アルゴリズムや(2)教師あり主成分分析を用いた反応性クラスの低次元射影アルゴリズムなどを開発した．
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| 自由記述の分野 |
理論化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
動力学効果の考慮が不可欠な化学反応の報告例は，有機化学反応から生体内反応まで多数ある．これらの化学反応の反応機構は，分子動力学シミュレーションの結果から発見的に解明されてきた．しかし，このような発見的研究法では，重要な反応経路を見落とす可能性がある，反応速度の予測が困難である，などの問題がある．本研究で開発したアルゴリズムは，動力学的反応経路図を作成するための要素技術であり，動力学効果を考慮した化学反応の系統的・予測的研究に資すると期待される．
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