複合電子状態系の光化学反応解析のための時間依存密度汎関数法の開発

复杂电子态系统光化学反应分析的时间相关密度泛函方法的发展

• 批准号: 19029009
• 负责人: 常田 貴夫
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19029009/
• 关键词: 密度汎関数法; 時間依存密度汎関数法; 共鳴構造; 配置間相互作用; 解離ポテンシャル; 光化学反応; 長距離補正密度汎関数法; 電子励起状態

本研究は、量子化学計算の9割以上で利用されている密度汎関数法(DFT)の適用性を大幅に拡張するため、DFTに状態間相互作用などの電子配置間の相互作用を取り込む共鳴DFTを開発し、それにもとづく時間依存DFT(TDDFT)として共鳴TDDFTを提案することを目的とする。このような多配置DFTにおいて最大の問題となるのは、そのまま組み合わせてしまうと、配置間相互作用の導入により新たに取り込まれる電子相関とDFTの交換相関汎関数によって取り込まれている電子相関とが二重換算されてしまうことにある。当該年度に開発した共鳴DFTでは、特定の2電子励起のみから生成される電子配置のみを考慮することにより、平行スピン電子対と反平行スピン電子対の電子相関を別個に取り扱うことにより、この問題を解決することに成功した。共鳴DFTが電子相関をきわめてバランスよく取り込んでいることは、数値計算によって、高精度だが高負荷の波動関数法による電子相関エネルギーに非常に近いエネルギーを与えることからも確かめられた。さらに、共鳴DFTを小分子の解離ポテンシャル曲線計算に適用した結果、本研究者がこれまでに開発してきた長距離補正(LC)法を汎関数に適用した場合に限り、ポテンシャル曲線を再現できることが明らかになった。また、長鎖ポリエンの双極子モーメントを計算した結果、LC法を適用すると鎖が長くなっても電子相関のバランスが保たれることも明らかになった。さらに、本研究では、共鳴TDDFTの定式化も済ませた。共鳴DFTの開発が完了し次第、プログラム開発に取り組む予定である。

In this study, the applicability of density functional theory (DFT) to quantum chemical calculations was greatly expanded, and the interaction between states and electron configurations was studied. The maximum number of DFT configurations can be calculated by adding a new number of DFT configurations to the maximum number of DFT configurations. When the resonance DFT is developed, the electron configuration of the specific 2-electron excitation is considered, and the electron correlation between the parallel and antiparallel electrons is successfully solved. Resonance DFT electron correlation calculation high precision high load ratio correlation method electron correlation calculation high precision high load ratio correlation calculation In addition, the results show that the resonance DFT is applicable to the calculation of the dissociation Postenial curve of small molecules. Therefore, the long-distance correction (LC) method developed by this researcher can be applied to a wide range of situations, and it is now clear that the Postenial curve can be reproduced. The results of the calculation of the dipole of the long lock and the electron correlation are as follows: In this study, resonance TDDFT was formalized. The development of resonance DFT is completed in the first order, and the development of resonance DFT is selected in the first order.

项目成果

Along-range corrected density functional study of intermolecular interactions: Balanced description of various types of interactions

分子间相互作用的沿范围校正密度泛函研究：各种类型相互作用的平衡描述

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Chemical Physics 126
• 作者: T. Sato;T. Tsuneda;and K. Hirao
• 通讯作者: and K. Hirao

A dual‐level state‐specific time‐dependent density‐functional theory

• DOI: 10.1002/jcc.20871
• 发表时间: 2008-06
• 期刊: Journal of Computational Chemistry
• 影响因子: 3
• 作者: Seiken Tokura;Takeshi Sato;T. Tsuneda;T. Nakajima;K. Hirao