平成13（2001）年度　一般研究１実施報告書

課題番号	13−共研−1016	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、ClF4+
のポテンシャル曲面の幾何構造、MgNCの励起状態Πにおけるレナーテラー効果を考慮した振動回転
準位の決定、および水分子の新しいポテンシャル関数の開発であり、これらの研究については学術雑誌
に論文が掲載されている。

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.,114,6973-6982(2001).
"Transition states and rearrangement mechanisms from hybrid eigenvector-following and density
functional theory.Application to C10H10 and defect migration in crystalline silicon"
Y.Kumeda and D.J.Wales,Chem.Phys.Lett.341,185-194(2001).
"A variational determination of spin-rovibronic energy levels of MgNC in the A2II state"
T.Taketsugu and S.Carter,Chem.Phys.Lett.,340,385-389(2001).
"A new analytic form of ab initio potential energy function: an application to H2O"
K.Yagi,T.Taketsugu,and K.Hirao,J.Chem.Phys.,116,3963-3966(2002).
"Theoretical study on rearrangements of water dimer and trimer"
T.Taketsugu and D.J.Wales,Mol.Phys.,in press.
"Multireference perturbation study of ClF4+"
T.Taketsugu and D.J.Wales,Phys.Chem.Chem.Phys.,in press.

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