科目名

量子化学特論

 

対象

分子科学専攻・博士前期課程

 

時間

後期・火曜・2限

 

教室

A13棟・4階・405セミナー室

 

単位数

2単位 

 

担当

小関(A13棟・4階・402室)・麻田(A13棟・4階・403室)


授業の目的・到達目標
市販のプログラムを用いてab initio分子軌道計算が容易にできるようになり,量子化学計算の結果を各自の研究に用いることができるようになった.本講義では,量子化学計算結果を解釈するための最低限の知識を習得することを目的とする。

 

授業内容

主に『第11章 計算量子化学』の内容を解説する。


テキスト

McQuarrie, Simon物理化学(上),東京化学同人1999年章

 

成績評価

授業の目的(到達目標)の到達度で成績評価を行う。C(合格)となるためには、実施される授業内容に関連する基礎問題が解けることが必要である。出席5割,総合演習および期末試験5割の比率で評価する。

予定される内容 *

担当

備考

第1回

講義内容の説明とソフトウエアの希望者への配布

小関

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第2回

電子状態:水素類似原子

小関

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第3回

電子状態の記述:Slater関数(水素類似原子の軌道)とGauss関数
分子の形成と分子の中の電子の運動:原子軌道の線形結合による記述(Secular equationを解く)

小関

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第4回

二原子分子について

小関

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第5回

Hartree-Fock法による電子状態の記述:SCF法(変分法)

小関

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第6回

分子の構造を最適化する:擬似Newton-Raphson法について
ポテンシャルエネルギーの展開と微分.平衡構造の定義など

小関

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第7回

分子の振動運動:運動の分離(振動・回転・並進)と力の定数行列について
赤外スペクトルの解釈.

小関

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第8回

総合演習

小関

麻田

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第9回

化学反応の遷移状態:遷移状態の定義と探索方法

麻田

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第10回

化学反応の経路を探る:IRCの定義

麻田

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第11回

開殻系を記述する:Hartree-Fock法の破綻,そして,UHF法とROHF法

麻田

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第12回

密度汎関数(DFT)法:汎関数の種類について解説.

麻田

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第13回

ハイレベルな計算方法について:電子相関効果について
摂動(MP2)法と変分(CI)法

麻田

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第14回

UVスペクトルの解釈:電子的励起状態を記述するために

麻田

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う

第15回

分子動力学に関する解説

麻田

講義終了時にレポート内容および予習復習の指示を行う