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| 開講年度 | 2019 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 工学研究科(博士前期課程)分子素材工学専攻 | |
| 領域 | 主領域 : E | |
| 受講対象学生 |
大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次, 2年次 工学研究科研究領域Ｅ |
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| 選択・必修 | ||
| 授業科目名 | 計算化学特論 | |
| けいさんかがくとくろん | ||
| Computational Chemistry | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | EN-PHCH-5
※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 |
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
後期 |
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| 開講時間 |
水曜日 3, 4時限 |
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| 開講場所 | 工学部講義室 | |
| 担当教員 | 三谷 昌輝（工学研究科分子素材工学専攻） | |
| MITANI, Masaki | ||
| 授業の概要 | 化学的精度で電子構造計算を行うには、平均場近似（Hartree–Fock近似・独立粒子模型）では考慮されていない電子相関の効果を取り入れる必要がある。分子軌道計算では、電子相関を考慮するために、多電子波動関数を複数のSlater行列式の線形結合で近似する手法が発展してきた。一方、エネルギーを電子密度の汎関数で表す密度汎関数法は、電子相関を考慮する簡便法として普及している。スピン対称性を満足する多電子波動関数の構成法と代表的な電子相関手法および密度汎関数法の基礎について解説する。 |
|---|---|
| 学修の目的 | 量子化学計算において広く用いられている、種々の電子相関手法および密度汎関数法に関して、近似法の特徴を修得し、計算化学の基礎に対する理解を深める。 |
| 学修の到達目標 | 配置間相互作用法・多配置SCF法・多体摂動論・クラスター展開法の電子相関手法に関して、理論の基礎と概要を理解する。密度汎関数法に関して、理論の基礎と概要を理解する。 |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 出席することを前提として、レポート１００％により評価し、６０％以上で合格。 |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 | |
| 授業改善の工夫 | 授業アンケートの結果等をもとに、適宜、授業資料等を改善する。 |
| 教科書 | 授業資料を配布する。 |
| 参考書 | Introduction to Computational Chemistry, Third Edition, F. Jensen, John Wiley & Sons. |
| オフィスアワー | 毎週水曜日１２：００～１３：００および随時、第２合同棟６階６６０６室 |
| 受講要件 | |
| 予め履修が望ましい科目 | |
| 発展科目 | |
| その他 |
英語対応授業である。 |
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | 計算化学・量子化学・多電子波動関数・電子相関手法・密度汎関数法 |
|---|---|
| Key Word(s) | Computational Chemistry, Quantum Chemistry, Many-Electron Wave Function, Electron Correlation Method, Density Functional Method |
| 学修内容 | 第１回 密度行列、動的電子相関、静的電子相関 第２回 平均場近似、制限および非制限Hartree-Fock法 第３回 基底関数展開 第４回 多電子波動関数、励起状態行列式 第５回 スピン演算子、スピン固有関数（１） 第６回 スピン演算子、スピン固有関数（２） 第７回 ２電子系の多電子波動関数 第８回 Branchingダイヤグラム、配置状態関数 第９回 配置間相互作用法 第１０回 多配置SCF法 第１１回 多体摂動論 第１２回 クラスター展開法 第１３回 密度汎関数法、Hohenberg-Kohnの定理、Kohn-Sham方程式 第１４回 局所密度近似、密度勾配補正、Hybrid型汎関数 第１５回 電子相関手法および密度汎関数法による計算例 |
| 事前・事後学修の内容 | 配布する資料を参考にして、数式の導出過程および物理的意味を 理解する。 |