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高精度な相対論的分子理論の開発

高精度相对论分子理论的发展

基本信息

批准号：
03J11747
负责人：
阿部穣里
金额：
$ 2.04万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

相対論的分子理論の重要性は現在では広く認識され、重原子を含む分子系ではその考察は必須となっている。相対論的量子化学の出発点である4成分Dirac方程式を直接分子系に対して解く方法は、数学的にも計算科学的にも煩雑で難しいと考えられてきた。代わって相対論的な近似理論の開発が行われてきたが、化学に対する相対論効果の影響は思いのほか大きく、最も厳密な4成分法の重要性が認識されてきている。近年ではコンピュータの性能が上がり量子化学計算のアルゴリズムも洗練され、4成分理論は実現可能な理論となってきている。しかしながら相対論的近似理論である1,2成分法に比べると、4成分理論はまだまだ未開の領域にあり、定量的な議論をできるのは限られた系に対してだけであった。特に非相対論レベルではその重要性が多く議論されてきた多配置的な静的電子相関の取り扱いについては、4成分法を基にした理論開発はあまり行われていない。そこで本研究者はcomplete active space second order perturbation theory (CASPT2)法という、非相対論レベルで高精度な電子相関効果を多配置的に取り入れることができる理論を、4成分相対論的分子理論に適用できるように拡張した。ソフトウェアの開発は終了し、2006年5月には国際会議ICQ2006で本理論を用いたTlH,PtH等の分子の基底励起状態について発表した。その後励起状態の計算を効率的に行えるようプログラムを改良し、Tl_2分子などの非常に重たい原子を含む系に対して適応した。こうした分子の分光学的定数は実験値や過去の高精度な理論計算の値によく一致しておりこれらをまとめた論文は、J.Chem.Phys.誌に掲載が受理されている。

Moral theory of molecular theory importance のは now では hiroo く know され, heavy atoms を containing む molecular ではその investigation は must となっている. Moral theory of quantum chemistry ので発 point ある 4 ingredients Dirac equation を molecules is directly にし seaborne てはく method, mathematical にも of computational science にも vexed 雑で difficult しいと exam えられてきた. Generation わって phase theory of seaborne な approximation theory の open 発が line われてきたが, chemical にす seaborne る phase theory of seaborne unseen fruit の influence は think いのほか big きく, most も厳 dense な 4 component importance がのされてきている. In recent years, ではコンピュータの performance on ががり quantum chemical calculation のアルゴリズムも washs practice されは, 4 composition theory may be presently な theory となってきている. しかしながら phase the approximation theory of moral theory であるに 1, 2, composition method than べると, 4 composition theory はまだまだ not open の field にあり, quantitative な of をできるのは limit られた department にし seaborne てだけであった. Trevor に non phase theory of seaborne レベルではその importance がく talk more されてきた multiple configuration な static electronic phase masato の take り Cha いについては, 4 ingredients をにした theory open 発はあまり line われていない. Youdaoplaceholder0 で this researcher そ complete active space second order perturbation theory Method (CASPT2) という, non phase theory of seaborne レベルで high-precision electronic phase masato な unseen fruit を multiple configuration に take りれることができをる theory, four component phase theory of seaborne に molecular theory applicable できるように company, zhang した. ソフトウェアの open 発はし, the end of May 2006 には international conference ICQ2006 で this theory をいた TlH, PtH のの molecules such as basement in excitation state について発 table した. In excitation state after そのの computing をに line of the working rate えるようプログラムを improved し, Tl_2 molecular などの very heavy にたい atomic を containing むにし seaborne て optimum 応した. こうした molecular の spectroscopy of destiny は be 験の theoretical calculation of numerical や past の high-precision な numerical によく consistent しておりこれらをまとめた thesis は, John casteen hem. Phys. The journal に reports that が accepts されてるるる.