クリーンな化学的エネルギーの創製と有効利用:理論化学によるアプローチ

平成18年度 成果一覧

山下 晃一(東京大学工学系研究科化学システム工学専攻 教授)
平尾 公彦(東京大学工学系研究科応用化学専攻     教授)
高塚 和夫(東京大学総合文化研究科相関基礎科学    教授)

要旨

クリーンな化学的エネルギーの創製とその有効利用に向けた理論的アプローチとして以下のプロジェクトを実施した。(1)太陽エネルギーの有効利用を目指した量子機能材料の設計:PbSe 量子ドット系における二励起子状態と一励起子状態間のデコヒーレンス時間の理論的検討、(2)量子機能材料設計のためのUTChem プログラムの開発:1.大規模分子計算のための「有限要素補助基底法」の開発、2.dual-level密度汎関数法の開発、3.大規模分子計算に向けた時間依存DFT 計算と励起状態シミュレーション(3)電子移動、化学反応の理論モデルの構築:1.Born-Oppenheimer 近似の適用限界を明らかにする一般理論の提案、2.電子・原子核同時動力学の応用として、プロトン移動と電子移動の同時動力学のメカニズムの解明、3.電子・原子核同時動力学の基礎理論の構築と強光子場下動力学への拡張。

キーワード

太陽エネルギー、PbSe 量子ドット、電子状態理論、UTChem プログラム、Born-Oppenheimer 近似、電子・原子核同時動力学