平成12（2000）年度　一般研究１実施報告書

課題番号	12−共研−1014	専門分類	5
研究課題名	統計論的トンネル速度理論の開発
フリガナ 代表者氏名	タケツグ テツヤ 武次 徹也	ローマ字	Taketsugu, Tetsuya
所属機関	お茶の水女子大学
所属部局	理学部
職　　名	助教授
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研究目的と成果（経過）の概要

化学反応における統計論的トンネル速度理論の開発を目的とした研究を行っている。星間空間など
の極低温、極低密度の条件下では、化学反応を推進する上でトンネル効果が大きな役割を果たして
いると考えられるが、これまでの反応速度理論では遷移状態理論におけるトンネル効果の補正など
副次的な取り扱いに終始しており、トンネルを主過程として扱う理論がなかった。本研究では、統
計論的仮定に基づいた新しいトンネル反応速度理論を定式化し、星間空間で進行すると考えられる
ラジカル反応へと適用する。具体的には、H原子とCO分子からHCOが生成し、H2COに到る反応と、
C2H2分子にH原子が順次付加してC2H6が生成する反応を扱った。並行して、量子化学的手法を用い、
種々の化学反応機構の解明を目的とした研究を行った。対象としたのは、ナノチューブの成長機構、
分岐反応への動的同位体効果、シリコン結晶の格子欠陥の移動反応、水分子2量体・3量体におけ
るトンネル効果、C1F4+のポテンシャル曲面の幾何構造であり、これらの研究については一部学術
雑誌に論文が掲載されており、一部は投稿中である。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

"Theoretical study of nanotube growth in terms of frontier density distribution"
Y.Kumeda,Y.Fukuhiro,T.Taketsugu,and T.Hirano,Chem.Phys.Lett.,333,29-35(2001).
"An ab initio direct-trajectory study of the kinetic isotope effect on the bifurcating reaction"
T.Taketsugu and Y.Kumeda,J.Chem.Phys.,in press.
"Transition states and rearrangement mechanisms from hybrid eigenvector-following and density
functional theory.Application to C10H10 and defect migration in crystalline silicon"
Y.Kumada and D.J.Wales,Chem.Phys.Lett.in press.
"Theoretical study on rearrangements of water dimer and trimer"
T.Taketsugu and D.J.Wales,J.Chem.Phys.,submitted.
"Multireference perturbation study of C1F4+"
T.Taketsugu and D.J.Wales,Phys.Chem.Chem.Phys.,submitted.

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
粂田 優子	お茶の水女子大学
山下 智志	統計数理研究所