非経験的分子軌道法に基づく量子ダイナミクスによる超分子系の光学特性についての研究

基于从头算分子轨道法的量子动力学研究超分子体系光学性质

• 批准号: 06J09170
• 负责人: 岸 亮平
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J09170/
• 关键词: 超分子; 分子集合体; エキシトン; Ab initio法; 励起状態; 光エネルギー移動; マスター方程式; 量子ダイナミクス

本年度は、実在超分子系の励起状態を扱うための理論的手法、すなわちエキシトン状態モデル化法の確立に重点を置き研究を進め、デンドリマーのような超分子に対し適用可能な、ab initio MO CI-S法による超分子計算に基づくエキシトン状態のモデル化手法を確立した。この手法では、これまでの超分子モデル化法でネックであった、系のサイズ増大に伴う計算量の増大を、CI-S計算に考慮に入れる活性軌道を選択することで抑えつつ、半定量的にエキシトンに関与する物性値を計算可能にした。このモデル化手法を種々のデンドリマーに適用し、量子マスター方程式法を用いた時間発展の計算と組み合わせ、デンドリマーのエキシトン移動過程に対してコア分子の違いが及ぼす影響について考察した。その結果、コア分子のエネルギー準位を変化させることで、エキシトン移動速度や効率が変化することを見いだした。また、デンドリマー分子の構造対称性をコア分子の結合の位置を変えることで変化させた場合には、エキシトン移動の経路が複数現れ、エキシトン移動速度や効率の大小を制御できる可能性が示唆された。一方、超分子計算の適用が難しい超巨大系や分子集合系については、各ユニット分子が相互作用する系として捉えるモデル化法を確立した。本方法では、分子性の考慮について最近提案された、量子化学計算により算出される原子上の電荷密度・遷移電荷密度間で相互作用を計算する近似法を応用した。特に、ab initio MO CI-S計算の結果を用いるために、原子上の遷移電荷密度計算にMulliken解析を適用する方法を採用した。本方法が、ユニット分子間が緩やかに相互作用した分子集合系については、超分子計算のエキシトン準位を半定量的に再現可能であることも見いだした。

This year, we have been focusing on the theoretical approach to the excitation state of supramolecular systems, the establishment of the state of supramolecular systems, the development of supramolecular systems, the application of ab initio MO CI-S methods, and the establishment of the state of supramolecular calculations. This method is based on the supramolecular chemistry method, which increases the number of calculations, and the CI-S calculation takes into account the selection of active orbitals. The application of quantum chemical method to the calculation of time development, combination and movement of molecules is investigated. As a result, the molecular weight of the molecule is changed. The speed of movement is changed. The structural symmetry of the molecule is changed from the position of the molecule to the position of the molecule. The movement of the molecule is changed from the position of the molecule to the position of the molecule. The movement speed of the molecule is changed from the position of the molecule to the position of the molecule. The possibility of controlling the movement speed is changed from the position of the molecule to the position of the molecule. The application of supramolecular calculation to supermassive systems and molecular aggregation systems is difficult to establish. This method is based on recent proposals and quantum chemistry calculations to calculate the atomic charge density and transfer charge density interactions. In particular, ab initio MO CI-S calculation results are applied to the calculation of charge density on atoms. This method makes it possible to reproduce semi-quantitatively the interaction between molecules and supramolecular calculations.

项目成果

Origin of the enhancement of the second hyperpolarizability of singlet diradical systems with intermediate diradical character.

• DOI: 10.1063/1.2213974
• 发表时间: 2006-08
• 期刊: The Journal of chemical physics
• 作者: M. Nakano;R. Kishi;Suguru Ohta;A. Takebe;Hideaki Takahashi;S. Furukawa;T. Kubo;Y. Morita;K. Nakasuji;K. Yamaguchi;K. Kamada;K. Ohta;B. Champagne;E. Botek

Exciton recurrence motion in aggregate systems in the presence of quantized optical fields

量子化光场存在下聚合系统中的激子循环运动

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Chem.Phys. 125
• 作者: Yoshito Tanaka;Hiroyuki Yoshikawa;Hiroshi Masuhara;吉川裕之;M.Nakano;M.Nakano
• 通讯作者: M.Nakano