局所エントロピーの実時間解析に基づいた原子・分子レベルでの熱移動過程の理論的解明

基于局部熵实时分析的原子和分子水平传热过程的理论阐明

• 批准号: 22KJ1094
• 负责人: 根岸 直輝
• 金额: $ 1.6万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1094/
• 关键词: 経路積分; コヒーレント緩和; 電子励起状態; フランク=コンドンの原理; インパルス励起; 熱揺らぎ

2022年度は外部環境の影響を受けた際の分子振動状態を記述するため, 異なる固有振動数と極小点を持つ二つの振動子間の状態間遷移を記述する時間相関関数を, 経路積分法より解析的に求めた. 現代の量子化学計算法において時間相関関数はユニタリーな時間発展を記述するため, コヒーレント緩和が記述されないなどの問題が残っておりこの部分をまず解決する必要があった.そこでコヒーレント緩和は溶媒の熱運動による効果が支配的であるという仮定の下で, 溶媒運動をガウス過程によって近似しRISM-SCF-cSED法によってコヒーレンスの減衰を統計力学的に計算するフレームワークを作った. 作成された新しいフレームより改良された時間相関関数は, インパルス的に振動子の形状が変わった後の緩和過程を記述するものであり, 溶液系におけるフランク=コンドンの原理を計算することをも可能にする応用性のある手法となった.実際に, 核酸の類似体であるチオシトシンの1H-keto体について今回作成した手法を高精度な電子励起状態計算手法である拡張された多配置擬縮退二次摂動論(XMCQDPT2法)に適用した結果, 紫外可視吸収スペクトルに特徴的な100 nmオーダーの吸収バンド幅の見積りや, 溶媒の種類に依存して観測量が変化するソルバトクロミズムを見出すことに成功した. さらにブロードニングに最も貢献している溶質分子の振動モードおよび溶媒和相互作用モードを抽出することができるようになり, 励起後において最もエネルギー的な揺らぎが大きい運動自由度が何かを見出すことを可能にした.

在第2022财年，为了描述受外部环境影响的分子振动状态，描述了具有不同固有频率的两个振动和极端点的跃迁量子化学计算方法，时间相关函数描述了单独时间内的时间发展，因此存在一些问题，例如缺乏连贯的宽松，因此必须首先解决此部分。溶剂的移动是主导的，连贯的宽松是通过rism-scf-csed方法近似的框架，通过近似于高斯过程的溶剂练习，从创建的新框架中描述了宽松的时间。振动器在脉冲方面发生了变化，并且还计算了解决方案系统中的弗兰克 - 孔孔的原理。类似的核酸体是一种扩展的多个斑点多斑的多斑点，这是一种高精度的电子激发状态计算方法。改变了100 nm有序的带宽度的观测，这是紫外线吸收光谱的特征，并成功的溶剂类型。拓宽，可以提取，令人兴奋后的能量波动最高。

项目成果

溶質の量子振動状態と溶媒の熱揺らぎに基づいた線形光共鳴吸収の理論的理解

基于溶质量子振动态和溶剂热波动的线性光学共振吸收的理论理解

• 发表时间: 2023
• 作者: 日下部 紗伎 ;片島 拓弥;李 响;小林英津子;佐久間一郎;赤木 友紀;高橋茜;Akane Takahashi;Akane Takahashi;根岸直輝
• 通讯作者: 根岸直輝