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 授業科目
 Course Title
計算化学特論
Advanced Computational Chemistry
 担当者
 Instructor
教授   松原 世明  後学期 月曜日1時限
 単 位
 Credit
2

到達目標 Target to be Reached
 本講義は、受講生が、①Hartree-Fock法を中心とした量子化学計算の方法の基本体系を理解すること、②量子化学計算を実際に行い分子構造や化学反応を考察する能力を身につけること、を到達目標とする。
 
授業内容 Course Content
 量子化学計算は、化学事象の解析手段として、理論、実験を問わず、多岐の分野で浸透し用いられている。量子化学計算の基礎理論と量子化学計算によってどのように分子の構造情報や反応性に関する情報をひきだし利用するのか、その知識と技術を学び、コンピュータによる分子設計の基本的な考え方を学ぶ。
 
授業計画 Course Planning
1. 量子化学計算の歴史と現在
2. 量子力学の基礎
3. 量子化学計算の基礎理論に必要な数学
4. Hartree-Fock方程式
5. Roothaan方程式
6. SCF の方法
7. 密度汎関数法
8. その他の電子相関を考慮した量子化学計算の基礎理論
9. ポテンシャルエネルギー面の定常点の求め方と基準振動解析
10. 量子化学計算実習(1): LINUXと分子グラフィックソフトの基本操作、Z-matrixによる分子の作成
11. 量子化学計算実習(2): 1-ペンテンの分解反応: 平衡構造の構造最適化と計算結果の可視化
12. 量子化学計算実習(3): 1-ペンテンの分解反応: 遷移状態の構造最適化と計算結果の可視化
13. 量子化学計算実習(4): 1-ペンテンの分解反応: 分子軌道および振動数計算と計算結果の可視化
14. 量子化学計算実習(5): 1-ペンテンの分解反応: 反応のエネルギープロフィールの作成と反応過程の考察
15. 量子化学計算実習(6): 1-ペンテンの分解反応: データ整理の仕方とレポートの書き方

 「dotCampus」にアップロードされた講義資料で予習すること。基礎理論の復習は、計算実習の学習効果を上げるためにも不可欠である。特に計算実習では、回をまたいだ一連の作業がスムーズに進行できるように予習と復習を行うこと。初回にシラバスの記載事項について説明する。

 
授業運営 Course Management
 1 - 9回は、講義室で講義を行う。10 - 15回は、端末室のLINUXで量子化学計算の実習を行う。量子化学計算プログラムは、LINUX版GAUSSIAN09を使用する。進捗状況によって、授業内容が前後したり多少変更することもあり得る。
 
評価方法 Evaluation Method
 講義と実習に関する2つのレポートをもとに評価を行う。授業内容を理解し、それに基づいて論理的な議論展開がなされているかどうかで評価する。
 
オフィスアワー Office Hour (s)
 金曜日の13:30以降(セミナーや会議等の時間を除く)、6号館219室。なお、質問などは講義後にもその場で受け付ける。
 
使用書 Textbook (s)
講義資料を配布する。
参考書 Book (s) for Reference
A.ザボ、N.S.オストランド『新しい量子化学―電子構造の理論入門(上)』[東京大学出版会]1987
A.ザボ、N.S.オストランド『新しい量子化学―電子構造の理論入門(下)』[東京大学出版会]1988
上記以外に随時紹介する。
 
 
 
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