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アルカリ金属原子・イオンの溶媒和ダイナミックス

碱金属原子和离子的溶剂化动力学

基本信息

批准号：
12042266
负责人：
橋本健朗
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

アルカリ金属原子の微視的溶解過程のダイナミックスを、非経験的分子軌道法と古典力学に基づく動力学法を組み合わせたab initio MD法で研究した。Na-(H_2O)_2負イオンで温度(10K)一定のMDを行った後[20ps,40ps]の軌跡から256個以上を無作為抽出して中性用初期条件として用い、中性ではエネルギー一定の古典MDを4ps程度行った。中性でのほとんどの軌跡が、水二量体の一つの水がNa原子負イオンとNa-H結合しているNa…(H_2O)_2型構造から1:1錯体を部分的に持つNaOH_2…H_2O型への構造変化を示した。典型的軌跡での垂直励起エネルギーとイオン化エネルギーは、Na-O結合生成の構造変化、すなわち原子的状態からOと反対側にNaの価電子が押し出された電子状態への変化を反映して、約400fsで両者の急低下とその後のNa-O伸縮振動を反映した約200fs間隔の周期的変化を示す。一方、NaOH_2…H_2Oへの異性化時間は、400fs-600fsが最も多かった。この時間を基にしてNa…(H_2O)_2の生き残り確率から負イオン型構造の半減期を見積もると700fs程度だった。また、Na…(H_2O)_2のNa側の水がNa-O結合を形成する場合は、慣性的ダイナミックスが大きく影響しているが、外側の水がNa-O結合するのは相対的に遅く相対並進速度と明らかな相関がないことも分った。このほか、Li(H_2O)_2での比較計算を行った。新規に研究室にPCクラスターを構築し、既存ワークステーションとネットワーク接続して利用した。MD計算はGaussianを自作プログラムに組み込んで行い、励起エネルギーの計算などはMOLPROで行った。電子状態解析のプログラムは自作した。開発したソフトウェアはさらに大型のクラスターの計算にも適用でき、2中心電子状態生成のダイナミックスヘ展開していく。

Research on the microscopic dissolution process of アルカリmetal atomsののダイナミックスを, non-経験 molecular orbital method and classical mechanics, and kinetics method based on the ab initio MD method. Na-(H_2O)_2 negative イオンで temperature (10K) certain のMD を row った [20ps, 40ps] の trajectory から 25 6 or more をnothing can be used to extract the neutral としてい, and the neutral ではエネルギーa certain classical MD を4ps level line った. Neutral でのほとんどの路が, water two-dimensional body の一つの水がNa atom negative イオンとNa-H combined しているNa…( The H_2O)_2 type structure is a 1:1 modified part of the NaOH_2...H_2O type structure is modified and shown. Typical traces: Vertical excitation and Na-O junction Synthetic structural change, the state of the atom, the state of the atom, the anti-corrosion side, the Na, the electron, and the pressureし出されたElectronic state へのChange をReflect して、About 400fs で両 or のRapid drop とそのAfter のNa-O stretching vibration をReflect したChange をdisplay す with a period of about 200fs intervals. One party, NaOH_2...H_2O, the opposite sex time, 400fs-600fs, the most, and the most.このTime をbased にしてNa...(H_2O)_2の生き residual り accuracy からnegative イオン-type structure のhalf-reduction period を见 accumulate もると 700fs degree だった.また、Na...(H_2O)_2のNa side の水がNa-O combination をforms する occasion は、Inertial ダイナミックスが大きく影Hibiki しているが, outside の水がNa-O combination するのはphase mate's に遅くphase mate speed と明らかなrelated がないことも分った.このほか、Li(H_2O)_2でのComparative calculation を行った. The new laboratory's PC system is constructed and the existing one is used. MD calculations are based on Gaussian's own calculations, and MOLPRO's calculations are based on the calculations. Electron state analysis is done by oneself.开発したソフトウェアはさらに大のクラスターのcalculationにもsuit Use the でき, 2-center electronic state to generate the のダイナミックスヘ unfolding していく.