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2023 年度 実施状況報告書

量子モンテカルロ法の高度化による多原子分子に対する計算陽電子分光法の確立と展開

研究課題

研究課題/領域番号 21K04983
研究機関横浜市立大学

研究代表者

北 幸海  横浜市立大学, 理学部, 准教授 (40453047)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード陽電子 / 陽電子親和力 / 量子モンテカルロ法
研究実績の概要

申請者はこれまでに、陽電子吸着分子に対する世界最高精度の第一原理法と分光学的精度を有する振動状態理論を独自に開発し、十数年来の謎とされてきた無極性分子への陽電子吸着機構や、陽電子吸着に対するH/D同位体効果の発現機構の解明に成功してきた。本研究では、これらの理論手法をさらに発展・高度化させ、高精度理論計算に基づいた“計算”陽電子分光法を確立することで、これまで起源が不明だった多原子分子への陽電子吸着状態の発現機構を世界に先駆けて明らかにすることを目的に研究を行なっている。前年度までの課題「(1A) 陽電子励起状態における陽電子吸着能の精密解析法」、「(1B) 多成分系多配置理論による量子モンテカルロ法の高度化」に基づき、R5年度は「(2A) 陽電子励起状態を含めた陽電子吸着に関する網羅的解析」、および「(2B) 陽電子励起状態を含めた陽電子吸着機構の体系化」を行った。
課題(2A)においては、陽電子励起状態を含めた陽電子吸着機構を体系的に明らかにするために、実験結果が報告されている分子群に対して網羅的解析を実施することで、陽電子吸着機構の体系的理解に向けた礎となる基礎データの収集を行った。
課題(2B)においては、陽電子励起状態への陽電子吸着機構の学理を体系的に理解するために、陽電子励起状態における分子の陽電子吸着能に支配的に寄与する因子を検討した。具体的には陽電子励起状態における陽電子親和力・対消滅率と、それに寄与し得る物性因子(多極子モーメントや分極率、およびその変化率など)と相関関係の詳細を解析した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

R5年度は「(2A) 陽電子励起状態を含めた陽電子吸着に関する解析」および「(2B) 陽電子励起状態を含めた陽電子吸着機構の体系化」に取り組んだ。深刻な半導体不足により予定していたサーバーの導入が出来ず、課題(2A), (2B)の進捗は予定よりも遅れ、研究機関を1年延長することを決断した。そのため、自己評価として「やや遅れている」と判断した。

今後の研究の推進方策

期間延長後の最終年度となるR6年度はR5年度から継続して「(2A)陽電子励起状態を含めた陽電子吸着に関する網羅的解析」および「(2B) 陽電子励起状態を含めた陽電子吸着機構の体系化」を実施する。新規導入したサーバーに加え、申請者所属機関が新たに導入したサーバーを援用しつつ、課題(2A), (2B)に取り組む予定である。

次年度使用額が生じた理由

半導体不足に影響により導入予定だったファイルサーバーの購入ができなかった点、および出席を予定していた国内・国際会議が延期またはオンライン開催となったために差額が生じた。生じた差額はバックアップ用ディスク・消耗品の購入、およびデータ解析用の端末購入費用に充てる予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Stability and bonding nature of positronic lithium molecular dianion2023

    • 著者名/発表者名
      Ito Shumpei、Yoshida Daisuke、Kita Yukiumi、Shimazaki Tomomi、Tachikawa Masanori
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 158 ページ: 204303

    • DOI

      10.1063/5.0150246

    • 査読あり
  • [学会発表] 量子モンテカルロ法を用いたフッ素分子二価アニオンの陽電子化合物に関する理論的解析2023

    • 著者名/発表者名
      沼田 健太郎,吉田 大輔,立川 仁典,北 幸海
    • 学会等名
      第17回分子科学討論会2023大阪

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公開日: 2024-12-25  

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