New Development of Kramers-Fokker-Planck Equation of Polyatomic Molecules

多原子分子Kramers-Fokker-Planck方程的新进展

• 批准号: 20550011
• 负责人: NAGAOKA Masataka
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20550011/
• 关键词: 化学反応; 計算科学; 化学物理; 原子・分子物理; シミュレーション工学; 自己組織化; 非平衡

How is the dynamics in condensed system recognized? We tried to understand its characteristics from the viewpoint of energy relaxation processes from an HF molecule to its surrounding water solvent system.Since the dynamics in condensed system should be considered on the basis of stochastic theory, observables must be statistically calculated. Therefore, the super-multi concurrent molecular dynamics simulation system was developed.From those simulations of energy relaxation process using the system involved, it is found that solvated water molecules around the vibrationally excited HF molecule requires their internal vibrational modes for energy transfer. Such energy transfer pathway depends on vibrational vector of excitation mode of the HF molecule. It is concluded that intra-molecular vibrational couplings are dominant on the energy relaxation process.In relation to the Kramers-Fokker-Planck equation modeled condensed systems, furthermore, it was investigated to select which coordinates systems could represent molecular dynamics. We considered that time scales of observables should be introduced in correspondence with molecular fluctuation. It was found that the characteristics depend properly on the time window size.

如何认识凝聚系统的动力学？我们试图从HF分子到其周围的水溶剂系统的能量弛豫过程的角度来理解其特征。由于凝聚态系统的动力学应基于随机理论来考虑，因此必须对可观测量进行统计计算。因此，开发了超多并发分子动力学模拟系统。通过该系统对能量弛豫过程的模拟，发现振动激发的HF分子周围的溶剂化水分子需要其内部振动模式来进行能量传递。这种能量传递途径取决于 HF 分子激发模式的振动矢量。得出分子内振动耦合在能量弛豫过程中起主导作用的结论。针对Kramers-Fokker-Planck方程模型的凝聚系,进一步研究了如何选择能够代表分子动力学的坐标系。我们认为应引入与分子波动相对应的可观测量的时间尺度。发现这些特性完全取决于时间窗口的大小。

项目成果

QM/MM法におけるQM電子分布を再現する点電荷分布評価法

以 QM/MM 法重现 QM 电子分布的点电荷分布评估方法

• 发表时间: 2010
• 作者: 山田健太;小谷野哲之;岡本拓也;麻田俊雄;古賀伸明;長岡正隆
• 通讯作者: 長岡正隆

表面Kirkwood-Buff積分法によるタンパク質部分モル体積不変性の微視的理解

通过表面 Kirkwood-Buff 积分法对蛋白质部分摩尔体积不变性的微观理解

• 发表时间: 2009
• 作者: 優乙石;長岡正隆
• 通讯作者: 長岡正隆

溶液化学反応のための半経験的分子軌道法の最適手法 : ポテンシャル面と電荷分布

溶液化学反应的最佳半经验分子轨道方法：势表面和电荷分布

• 发表时间: 2009
• 作者: 竹中規雄;小谷野哲之;長岡正隆
• 通讯作者: 長岡正隆

自由エネルギー勾配法による水溶液中アンモニアイオン化過程の反応経路探索

利用自由能梯度法寻找水溶液中氨电离过程的反应路线

• 发表时间: 2010
• 作者: 小谷野哲之;竹中規雄;長岡正隆
• 通讯作者: 長岡正隆

化学反応のマルチスケールシミュレーション

化学反应的多尺度模拟

• 发表时间: 2011
• 作者: 菅野学;河野裕彦;藤村勇一;長岡正隆
• 通讯作者: 長岡正隆