表面励起プロセスの電子的メカニズムに関する理論的研究

表面激发过程电子机制的理论研究

• 批准号: 14050094
• 负责人: 中井 浩巳
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050094/
• 关键词: EDA法; AIMDシミュレーション; PBC計算; 固体表面; モデリング; ソラレン化合物; アンチモンポルフィリン錯体; 二酸化チタン

固体表面及び表面吸着種の励起プロセスは、光触媒、光エネルギー変換、半導体材料の製造など多くの応用分野で盛んに研究されている。理論的に表面励起プロセスを研究しようとすると、既存の方法論やプログラムだけでは必ずしも十分ではない。本研究では、それらの理論的手法を自ら開発し、いくつかの興味ある対象に応用した。具体的には以下のような理論的研究を展開してきた。(1)活性部位のエネルギー変化を見積るための解析法の開発、(2)固体表面の効果的なモデリングの検討、(3)Ab Initio Molecular Dynamics(AIMD)法による励起状態ダイナミクスの検討、(4)TDDFT法による光化学反応の解明、(5)二酸化チタンの結晶構造と電子状態の研究を行ってきた。テーマ(1)では、全系のエネルギーを構成原子に分割するための新しい解析法(EDA ; Energy Density Analysis)を提案した。テーマ(2)では、EDA法を使ってモデルの妥当性及び効果的な取り扱いを検討した。テーマ(3)では、ソラレン化合物の励起状態に対するAIMDシミュレーションを行った。テーマ(4)では、ポルフィリンアンチモン錯体の光解離反応について検討した。テーマ(5)では、二酸化チタンに対する周期境界条件(PBC ; Periodic Boundary Condition)計算を行うことにより、結晶構造と電子状態の関係を理論的に検討した。

Solid surface and surface adsorption excitation, photocatalyst, photoconversion, semiconductor material production, multi-application research The theory of surface excitation is studied, and the existing methodology is studied. This study is based on the theory of self-development, middle and late interest, and the use of the opposite. The concrete research of the following theories is carried out. (1)Development of analytical methods for the synthesis of active sites;(2) Study of the molecular structure of solid surfaces;(3) Study of excitation states by Ab Initio Molecular Dynamics(AIMD) method;(4) Study of photochemical reactions by TDDFT method;(5) Study of the electronic state of crystalline structures of diacidified compounds. A new method of Energy Density Analysis (EDA) is proposed. (2) The EDA method is used to determine the appropriateness and effectiveness of the method. (3) The excitation state of the compound is related to AIMD. (4) (5) Periodic Boundary Condition (PBC) Calculation of the relationship between the electron states and the crystal structure

项目成果

K.Itoh, T.Kiyohara, H.Shinohara, C.Ohe, Y.Kawamura, H.Nakai: "DFT Calculation Analysis of the Infrared Spectra of Ethylene Adsorbed on Cu(11O), Pd(11O) and Ag(110)"J. Phys. Chem. B. 106(41). 10714-10721 (2002)

K.Itoh、T.Kiyohara、H.Shinohara、C.Ohe、Y.Kawamura、H.Nakai：“吸附在 Cu(11O)、Pd(11O) 和 Ag(110) 上的乙烯红外光谱的 DFT 计算分析

H.Nakai, Y.Yamauchi, A.Mstsuda, Y.Okada, K.Takeuchi: "Ab initio MD simulation of collision reaction between ammonia cluster ion and ammonia monome"J. Mol. Struct. (THEOCHEM). 592(1-3). 61-67 (2002)

H.Nakai，Y.Yamauchi，A.Mstsuda，Y.Okada，K.Takeuchi：“氨簇离子与氨单体碰撞反应的从头MD模拟”J。

H.Nakai, K.Sodeyama: "Energy density analysis (EDA) of cis, trans-enol isomerization in malonaldehyde, tropolone, and 9-hydroxyphenalenone"Chem. Phys. Lett. 365(3,4). 203-210 (2002)

H.Nakai、K.Sodeyama：“丙二醛、托酚酮和 9-羟基苯烯酮中顺式、反式烯醇异构化的能量密度分析 (EDA)”Chem。

Y.Kawamura, H.Nakai: "Energy density analysis of internal methyl rotations in halogenated toluenes"Chem. Phys. Lett. 368(5,6). 673-679 (2003)

Y.Kawamura，H.Nakai：“卤化甲苯中内部甲基旋转的能量密度分析”Chem。

H.Nakai: "Energy density analysis with Kohn-Sham orbitals"Chem. Phys. Lett.. 363(1,2). 73-79 (2002)

H.Nakai：“Kohn-Sham 轨道的能量密度分析”Chem。