491 0 0 0 電子励起を用いた原子分子操作
平成11〜13年度にかけて実施された本特定領域研究(B)は、次世代素子実現のための材料制御に新たな道を開くため、半導体における電子励起原子移動現象について、得られた知見をもとにして制御性と効率の良い新しい原子・分子操作技術を開発することを目標に、8つの研究班が対象とする物質と問題意識を共有しながら、現象の全容と個々のメカニズムを明らかにすることを目的とした共同研究である。具体的には、Si、C、GaAsなどの物質を対象とし、電子励起法としてレーザー光、放射光、電子線、イオン照射、電流注入、荷電制御といった様々な方法を用い、いかにすれば高い制御性(選択性)をもって、効率の良いナノプロセスが可能となるかを明らかにしようとした。本年度は研究取りまとめとして、班長会議を2回、研究会を1回開催し、NewsLetterを1回発行した。領域全体としては、高効率化と選択性の向上に関して次のような一般的指針を示した。すなわち、効率の高い物質系は、電子励起状態が軌道縮退していることによって潜在的不安定性を持つ半導体中の多くの欠陥中心、短時間で変位を起こしえる水素など軽元素、構造的に柔軟性を有する欠陥・表面、また物質的に多様な軌道混成をとりえる炭素物質、であること。また効率を上げるためには、高密度励起による長寿命2正孔状態の生成や不安定化駆動力の増大、協調励起による反応促進、パラレルプロセスの採用、等を図ることが有効であること。さらに、本来有するサイト選択性を保持するためには、励起電子(正孔)のバンド拡散の抑制などが必要であること、などを明らかにした。
5 0 0 0 OA ビタミンEの再生反応におけるトンネル効果
- 著者
- 長岡 伸一 西奥 義憲 小原 敬士 向井 和男
- 出版者
- The Crystallographic Society of Japan
- 雑誌
- 日本結晶学会誌 (ISSN:03694585)
- 巻号頁・発行日
- vol.40, no.1, pp.119-123, 1998-02-28 (Released:2010-09-30)
- 参考文献数
- 40
- 被引用文献数
- 1
Since a vitamin E radical produced by the antioxidant reaction of vitamin E causes damage to vital functions, ubiquinol and vitamin C regenerate a vitamin E molecule from a vitamin E radical in vivo. The kinetic studies of the regeneration reactions have been carried out in solutions by means of stopped-flow spectroscopy. Substantial deuterium kinetic-isotope-effects on the second-order rate constants have been observed in both the reactions of ubiquinol and vitamin C. Furthermore, a deviation from a linear relationship in the Arrhenius plot has been observed in the reaction of ubiquinol. These results suggest that the tunneling effect plays an important role in the regeneration reactions in various tissues and mitochondria.
2 0 0 0 OA アイヌ-和人の民族関係史に関する文化人類学的再構築
本研究は、アイヌ-和人の民族関係史について文化人類学の観点から再構築を企図したものである。そのため、言論・社会運動、アイヌ文化研究、およびメディアの表象という3つの側面から、近・現代日本においてアイヌ・和人の双方に形作られてきた自己/他者認識の相互作用を主要な焦点と位置付け、それらの歴史的な展開相について批判的に検討するとともに、こうした問題系をアイヌをめぐる〈近代〉に対する実践的アプローチへと接合するために必要な基礎的情報の整備を行った
2 0 0 0 OA LiHの分子軌道エネルギー準位図
- 著者
- Amih SAGAN 長嶋 雲兵 寺前 裕之 長岡 伸一
- 出版者
- 日本コンピュータ化学会
- 雑誌
- Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)
- 巻号頁・発行日
- vol.10, no.2, pp.75-77, 2011 (Released:2011-09-05)
- 参考文献数
- 8
- 被引用文献数
- 3 1
初心者向けの量子化学の教科書には異核2原子分子の例としてLiHが取り上げられ,その分子軌道エネルギー準位図が示されている.その図ではLiHの2σ軌道のエネルギーがH原子の1s軌道よりも低い軌道エネルギーを持つことが示されているが,非経験的ハートリーフォック法を用いるとそれが再現できない.本ノートでは非経験的ハートリーフォック法で描かれるLiHの軌道エネルギー準位図を示す.用いた基底関数は6-311++G**である.非経験的ハートリーフォック計算から得られる図では,2σ軌道の軌道エネルギー(-8.18749 eV)はLiの2s (-5.3392 eV)より低く,安定化しているが,Hの1s (-13.60 eV)より高く,不安定化している.2σ軌道はおもにHの1s軌道で構成されており,Hの形式電荷は約-0.4であり,H周辺にLiの2s電子が過剰にあるため,Hの1s軌道から見ると相対的に電子間反発で不安定化する.
1 0 0 0 OA 窒素分子N2の最高被占有軌道HOMOは σ 型か π 型か?
- 著者
- Amih SAGAN 長岡 伸一 寺前 裕之 長嶋 雲兵
- 出版者
- 日本コンピュータ化学会
- 雑誌
- Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)
- 巻号頁・発行日
- pp.2011-0022, (Released:2012-06-06)
- 参考文献数
- 18
窒素分子N2は3重結合を持つ等核2原子分子として多くの教科書に紹介されているが,その電子状態に関する記述は最高占有軌道を σ 型とするものと π 型とするものがあり,まだ定まっていない.本論文では核間距離に関する分子軌道エネルギーの変化を示し,平衡核間距離付近の窒素分子N2最高占有軌道が π 型であることを示す.用いた計算方法はRHF/6-311G**である.平衡核間距離(1.0703 Å )近傍の最高占有軌道は π 型であるが,核間距離が1.045 Å より短くなると σ 型となる.
1 0 0 0 OA アロエサポナリンIの紫外線防御と一重項酸素消去機能(研究論文紹介)
1 0 0 0 OA 超高速クラスタ型並列計算機(京)を用いた汎用分子動力学プログラムLAMMPSの高速化
- 著者
- 小久保 達信 長岡 伸一 寺前 裕之 長嶋 雲兵
- 出版者
- 日本コンピュータ化学会
- 雑誌
- Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)
- 巻号頁・発行日
- vol.18, no.4, pp.169-175, 2019 (Released:2020-01-28)
- 参考文献数
- 9
分子動力学プログラムLAMMPSは,分散並列処理により高い効率で実装されており,スーパーコンピュータ「京」でも,大規模なノードを使ってもよくスケールし,高性能を発揮している.LAMMPSの さらなる高速化を目指し,Mod -FixLan機能で利用されている乱数ルーチンのSingle Instruction Multi Data (SIMD/ベクトル) 化及びOpenMPでのスレッド並列化によるさらなる高速化の実現を試みた.乱数生成は逐次処理のアルゴリズムが基本でありSIMD化及びOpenMPによる並列化の難しい部分の高速化を新たに実装した.特に乱数ルーチンの実装の改良によって,全体で46%程度の性能向上が観測された.まだまだ,LAMMPSには高速化の余地がある.
1 0 0 0 光化学反応の電子状態依存性の研究
分子の光化学反応は,その分子の励起状態の性格に大きく依存する。励起状態の波動関数の性質とその状態で起こる光化学反にはどのような関連があるのかを研究することは,微視的な電子の動きが結果として現われる反応にどのように影響するかを理解する上で興味深い。そこで本研究では,特定の電子状態に選択的に励起するとどのような光化学反応が起こるかを主に発光分光法を用いて研究することを目的とする。本研究を遂行するために,定常光照射の発光分光測光システム及び時間分解発光分光測定システムを製作した。そのための発光側分光器,光検出器及び制御装置を購入した。励起光源と励起側分光器は,既存のものを用いた。新たに製作した定常 光照射の発光分光測光システムは,従来のものに比べて飛躍的に感度が高く,研究能率が著しく向上した。サリチルアルデヒド関連分子の第一第二励起一重項状態からの発光を観測し,プロトン移動反応の励起状態依存性について議論することができた。また,理論的研究の結果,有機分子の光化学反応への波動関数の節の効果を見い出した。さらに,サリチルアルデヒド関連分子の低位三重項状態とイオン状態のプロトン移動,2-(2'-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールと2-(2'-ヒドロキシフェニル)ベンゾキサゾールと2,2'-ビピリジル-3,3'-ジオールの最低励起三重項状態のプロトン移動,カロテノイドの第一第二励起一重項状態からの緩和機構への溶媒効果,ピリジン類のりん光が極めて弱い理由の解明などに関する研究成果を得た。本研究に関して,日本化学会より「化学のフロンティアVII」に選出され,また「若い世代の特別講演者(第6回)」に選ばれた。さらに,アメリカ化学会発行の「The Journal of Physical Chemistry」の特集号に招待論文を執筆した。(95巻10229〜10235頁、1991年)。
1 0 0 0 真空紫外光を用いる光化学気相蒸着の研究
真空紫外光を用いて有機金属化合物の金属の内穀電子を励起すると,金属イオンが選択的に極めて効率よく生成する。本研究では,このような選択的かつ高効率な金属イオン生成の最適条件を求め,真空紫外光を用いた半導体製造プロセスにおける効率の高い化学気相蒸着(CVD)の方法を開発することを目的とする。2年間の期間で次のような研究を行なった。1。本研究を行なうためには,高強度高収束性の単色真空紫外光源が必要であり,それには分光器に光を導く前置光学系が重要である。そのために新たに非ガウス光学に基づく収差補正型の高反射ミラ-システムを設計製作し,分子科学研究所極端紫外光実験施設のBL3Bビ-ムラインのTEPSICOーII装置に装着した。新たに製作した高反射ミラ-システムは従来のものに比べて飛躍的に光強度が増大し,研究効率が著しく向上した。2,種々の有機金属化合物において,最も外のd内殻イオン化後には金属イオンとモノメチル金属イオンが生成し,解離パタ-ンは混成軌道を用いて説明できることが示された。3,中心金属の深い内殻を励起するとカスケ-ドオ-ジェが起こり多価イオンが生成し,リガンドの内殻を励起するとKVレオ-ジェが起こり2価イオンが生成するというような励起サイトに依在した解離過程が観測された。4,三メチルアルミニウムのAl:2P内殻付近においてアルミニウムイオンを含むイオン対の生成が増大することが見いだされた。
1 0 0 0 OA Microsoft Excelを用いた分子軌道の描画の実習
- 著者
- 長岡 伸一 寺前 裕之 長嶋 雲兵
- 出版者
- 日本コンピュータ化学会
- 雑誌
- Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)
- 巻号頁・発行日
- vol.9, no.4, pp.177-182, 2010 (Released:2010-10-01)
- 参考文献数
- 12
- 被引用文献数
- 3 3
大学での教育においてMicrosoft Excelを用いた水素様原子の軌道の動径関数と動径分布関数及び水素分子イオン(H2+) の分子軌道や炭素の混成軌道の三次元等高線図を描画する実習を行った. 得られた等高線図の一部は多くの量子化学の教科書の図と矛盾しており, 従来の教科書の説明は誤解を招きやすいことがわかった.