励起分子のエネルギー緩和・再分配におけるカオス

能量弛豫中的混沌和受激分子的重新分布

基本信息

批准号：
05227215
负责人：
戸田幹人
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kyoto University
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05227215/
关键词：
カオス遷移状態ファン・デル・ワールス分子分子振動 RKKM理論

项目摘要

振動励起状態の分子におけるエネルギー再配分は、化学反応における基本的な過程の一つである。本年度は、振動エネルギーの再配分を研究するのに最も適しているファンデルワールス系のうち、特に希ガス・ハロゲン分子の三体系を対象に、振動エネルギーの再配分過程のシミュレーションおよび解析を行なった。この系は3自由度系であり、そのポアンカレ断面は4次元である。4次元の断面は直接に視覚化できない。そのため、この系の時間発展に関する研究は、これまでほとんど成されてこなかった。本研究では、ポアンカレ断面の3次元空間への射影・切断を通じて解析を行なった。当初の計画では、量子論・古典論の両方についてシミュレーションを行なう予定であったが、ポアンカレ断面の視覚化に時間がかかったため、古典論についてのみシミュレーションを行なった。解析の結果次のことがわかった。希ガス・ハロゲン分子の三体系において、遠方から希ガス原子をハロゲン分子に衝突させる。この時、希ガス原子の入射角度が直角または直線の場合、直接的な散乱過程が存在する。これに対して、斜め方向から衝突する場合、希ガス原子は一旦ハロゲン分子とゆるい結合状態を作る。この際、衝突方向のエネルギーの一部は回転運動を励起する。このあと、回転運動と振動運動の共鳴によって、希ガス原子の再解離がおこる。以上の結果が、どこまで量子論で対応しているか興味がある。特に、希ガス原子を軽い原子から重いものまで変えることによって、カオスにおける量子古典対応を調べることができる。これは今後の課題である。

振动激发态分子中的能量重新分布是化学反应的基本过程之一。今年，我们针对范德华体系中最适合研究振动能量再分配的三个体系，对振动能量再分配过程进行了模拟和分析。该系统是一个三自由度系统，其庞加莱截面是四维的。四维横截面无法直接可视化。因此，对于该系统的时间演化的研究很少。在本研究中，通过将庞加莱截面投影并切割到三维空间中来进行分析。最初的计划是对量子理论和经典理论进行模拟，但由于庞加莱截面的可视化需要时间，所以我们只对经典理论进行了模拟。分析结果，我们发现以下情况。在稀有气体和卤素分子的三系统体系中，稀有气体原子与卤素分子从远处碰撞。此时，如果稀有气体原子的入射角为直角或直线，则存在直接散射过程。另一方面，当从倾斜方向碰撞时，稀有气体原子暂时与卤素分子形成松散的键。此时，碰撞方向的部分能量激发旋转运动。此后，惰性气体原子由于旋转和振动运动的共振而重新离解。我感兴趣的是上述结果在多大程度上符合量子理论。特别是，通过将惰性气体原子从轻原子变为重原子，我们可以研究混沌中的量子经典对应关系。这是一个未来的问题。