電子対密度関数の理論と量子化学的応用

电子对密度函数理论及量子化学应用

• 批准号: 11166203
• 负责人: 古賀 俊勝
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Muroran Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11166203/
• 关键词: 電子対密度; 相対運動; 質量中心運動; 原子; Maclaurin展開; 原子半径

原子・分子中の電子対の分布や挙動の情報は、電子対相対運動(intracule)密度I(u)と電子対質量中心運動(extracule)密度E(R)含まれる。さらに、原子系における電子対の運動は、球平均intracule密度h(u)および球平均extracule密度d(R)によって特徴付けられる。これらの電子対密度関数は、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になされていない。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。本年度得られた成果を以下にまとめる。第一に、数値的Hartree-Fock法を用いて、Cs(原子番号Z=55)からLr(Z=103)までの49個の重い原子に対して、電子対密度h(u)とd(R)およびモーメント<u^n>と<R^n>を求めた。これにより、以前の結果と合わせて、基底状態におけるHeからLrまでの102個の中性原子の電子密度関数が明らかとなった。h(u)とd(R)の近似的な相似関係は重い原子でも妥当であることが確認された。第二に、電子対密度関数のMaclaurin展開を議論し、展開係数の理論構造を解明した。さらに、数値的Hartree-Fock法を用いて、展開係数をHe-Xe原子に対して実際に求め、密度分布との対応や原子番号依存性を考察した。第三に、一定の等高線値によって定義されるintracule密度h(u)とextracule密度d(R)の半径R_<2i>とR_<2e>を、He-Lrの102個の原子について調べた。その結果、これらの電子対半径は球平均一電子密度関数から得られている原子半径R_1と良い線形相関を示すことが明らかになった。つまり、電子対密度関数の分布は"原子の大きさ"を反映しているという新たな知見を得た。

The distribution of <s:1> electron pairs in atoms and molecules や挙 dynamic <s:1> information, intracule density I(u)と electron pair mass center motion (extracule) density E(R) contains まれる. さ ら に, atomic に お け る electronic は の seaborne movement, the average density of intracule h (u) お よ び ball average extracule density (R) d に よ っ て 徴 pay especially け ら れ る. こ れ ら の electron number density masato は seaborne, atoms, molecules に お け る electronic の phase movement seaborne seaborne と all movement を に directly grasp す る important な number density masato で あ る に も か か わ ら ず and today ま で, そ れ ら の theory structure の 検 for chemical 応 with も も is に な さ れ て い な い. The purpose of this research topic の と す る と こ ろ は, two つ の electron number density masato seaborne の theory of tectonic を interpret し, こ れ ら を positive に の problem of quantum chemistry に 応 with す る こ と に よ っ て, atoms, molecules の world に お け る electronic の movement を new し く two body problem の 観 point か ら understand す る こ と で あ る. The られた achievements of this year are as follows を. First に, the numerical Hartree Fock method を with い て, Cs (atomic mash Z = 55) か ら Lr (Z = 103) ま で の 49 の heavy い atomic に し seaborne て, electronic density h (u) seaborne と d (R) お よ び モ ー メ ン ト < u > ^ n と < R ^ n > を o め た. こ れ に よ り, former results と の わ せ て, basal state に お け る He か ら Lr ま で の 102 の neutral atoms の electron density masato number が Ming ら か と な っ た. h(u)とd(R) <s:1> approximate な similar relationship <s:1> heavy <s:1> atom で と appropriate である された とが confirm された. Second, に, the electron pair density correlation <s:1> Maclaurin expands を to discuss <s:1>, the theoretical structure of the expansion coefficient <e:1> を to explain <s:1> た. さ ら に, the numerical Hartree Fock method を with い て, expansion coefficient を He - Xe atomic に し seaborne て be interstate に め, density distribution と の 応 seaborne や atomic mash dependency を investigation し た. Third に, certain の contour numerical に よ っ て definition さ れ る intracule density h (u) と extracule density d radius (R) の R_ < 2 > I と R_ < 2 > e を, He 102 - Lr の の atomic に つ い て adjustable べ た. そ の results, こ れ ら の electronic radius of seaborne は ball the average number of electron density masato か ら have ら れ て い る atomic radius R_1 い と good linear phase masato を shown す こ と が Ming ら か に な っ た. つ ま り, electron density masato seaborne の distribution は "atomic の き さ" を reflect し て い る と い う new た な knowledge を た.

项目成果

T.Koga: "Electron-Pair Densities and Their Moments of ・・・"J. Chem. Phys.. 111・20. 9191-9196 (1999)

T.Koga：“电子对密度及其矩” J. Phys. 111・20 (1999)

T.Koga: "Maclaurin Expansion of Electron-Pair Densities"J. Mol. Struct. (Theochem). (印刷中).

T. Koga：“电子对密度的麦克劳林展开式”J. Mol。（Theochem）。

T.Koga: "Electron-Pair Radii and Relative Sizes of Atoms"J. Chem. Phys.. (印刷中).

T. Koga：“电子对半径和原子的相对尺寸”J. Chem..（正在出版）。