授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 本講義は，電子相関を取り込んだ量子化学計算手法を学習するとともに，分子の性質や化学反応・励起状態の量子化学計算について学習することを目的とする。後期の大規模複雑系計算特論１の基礎となる。 |
|
|
授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | The aim of this lecture is to help students acquire understanding advanced quantum chemistry computational methods of molecules. This is also the basis for Large-scale Complex Systems Computation 1. |
|
|
到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN) | | | 複雑な分子や分子集合体の立体構造および電子構造には多様な情報が存在する。そういった物質情報の解析や分子の特性の解明には，量子論的概念の理解とそれを用いた量子化学計算手法の修得が必要である。本講義では，計算量子物質情報特論１に引き続いて，近似を進めた量子化学計算手法を学習するとともに，分子の性質や化学反応・励起状態の量子化学計算手法について学習し，それらの計算手法や得られる物性について理解し説明できるようになることを目標とする。 |
|
|
到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | Variety of information exists in the geometric and electronic structures of complex molecules and molecular assemblies. The analysis of such information and elucidation of the characteristics of the molecules require the understanding of quantum chemistry concepts and its calculation methods. Following computational quantum chemistry 1, the objective of this course is to help students acquire an understanding of the quantum chemistry calculation methods for investigating molecular properties, chemical reactions, and excited states. |
|
|
授業の内容や構成
Course Content / Plan | | ハートリー・フォック法では考慮されていない電子相関を取り込んだ計算法や密度汎関数法などの量子化学手法について学習する。また，分子が他の分子とどのように相互作用して化学反応を起こすのか，外部電場にどのように応答してその物性を示したりするのかなどの分子の特性は，外部からの摂動に対する分子の応答の仕方で決まる。これまで学んだ量子化学計算手法によって，いかに分子の特性を解析することができるかについて学習し，量子化学計算手法の理解・応用能力を養う。
〔計画〕
1. 電子相関
2. 電子相関を取り込む波動関数理論
3. 密度汎関数法
4. エネルギー微分と物性
5. 構造最適化と化学反応
6. 電子励起状態 | Lecture is given about quantum chemistry method and density functional theory which incorporate electronic correlation effects not considered in the Hartree-Fock method. Also, the characteristics of molecules, such as “how molecules interact with other molecules to cause chemical reactions and how they respond to external electric fields to take on their physical properties”, depends on response of a molecule to external perturbation. This course enhances the development of students’ skill in quantum chemistry calculation methods by learning how the characteristics of molecules can be analyzed by the quantum chemical calculation method that we have learned so far.
1. Electron correlation
2. Wavefunction theory for incorporating electron correlation effects.
3. Density functional theory
4. Energy gradients and physical properties of molecules
5. Geometry optimization and chemical reactions
6. Excited states |
|
|
履修条件・関連する科目
Course Prerequisites and Related Courses | | | 計算量子物質情報特論１を履修していることが望ましい。 | | It is desirable to take Computational Quantum Chemistry 2. |
|
|
成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | | 下記の課題３０％，最終レポート７０％で評価し，合計１００点満点で６０点以上を合格とする。履修取り下げ制度は用いない。最終レポートの提出が無ければ「W（欠席）」とする。 | | Your final grade will be calculated according to the following process: Exercises (30%) and Term-end report:70 %. To pass, students must earn at least 60 points out of 100. Students who do not intend to complete the course do not need to submit a course withdrawal request form. If the final report is not submitted, the final grade will be a "W". |
|
|
教科書・参考書
Textbook/Reference book | | | 担当教員が作成した資料を配布する。参考文献は必要に応じて指示する。 | | Course materials created by the instructor are distributed. |
|
|
課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | | 講義において説明した理論を理解するために課題を与える。 | | Several exercises are assigned to students for homework. |
|
|
授業開講形態等
Lecture format, etc. | | |
|
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
|