授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 本講義は，ハートリー・フォック分子軌道法などの基礎的量子化学計算手法と，それによって計算できる諸物理量について学習することを目的とする。引き続き開講される計算量子物質情報特論２や後期の大規模複雑系計算特論１の基礎となる。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | The aim of this lecture is to help students acquire understanding fundamental quantum chemistry computational methods of molecules. This is also the basis for Computational Quantum Chemistry 2 and Large-scale Complex Systems Computation 1. |
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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，１電子軌道近似に基づいた基礎的量子化学計算手法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。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | The objective of this course is to help students acquire an understanding of the fundamental quantum chemistry calculation method. 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. |
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授業の内容や構成
Course Content / Plan | | 原子・分子のシュレーディンガー方程式から始めて，量子化学計算手法の最も初歩的な近似である１電子軌道近似に基づいたハートリー・フォック分子軌道法について講義する。実際に数値計算によってこの方法の解を得るためには，分子軌道を基底関数展開によって近似表現する必要があるが，その基底関数について学んだ後，原子上の電荷や双極子能率など，ハートリー・フォック法で得られる電子状態に基づいた物性の計算方法の学習と計算例の解析によって，量子化学計算手法の理解能力を養う。
〔計画〕
1. シュレーディンガー方程式
2. １電子軌道近似とハートリー・フォック法
3. 基底関数
4. 分子軌道や電子分布など分子軌道計算で得られる諸物性
5. 密度汎関数法 | After the Schrödinger equation of atoms and molecules is explained, lecture is given on Hartree-Fock molecular orbital method based on one electron orbital approximation. In order to obtain the solution of this method by numerical calculation, it is necessary to approximate the molecular orbitals by basis function expansion. After learning about the basis functions, this course enhances the development of students’ skill in quantum chemistry calculation method by learning the method for calculating physical properties based on the electronic structure obtained by the Hartree-Fock method and analyzing calculation examples.
1. Shrödinger equation
2. One electron orbital approximation and the Hartree-Fock method
3. Basis functions
4. Properties calculated from molecular orbitals and electron density
5. Density functional theory |
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履修条件・関連する科目
Course Prerequisites and Related Courses | | | 履修条件は要さないが，学部レベルの原子軌道・分子軌道の知識があることが望ましい。 | | No registration requirements are required, but it is desirable to have knowledge of atomic and molecular orbitals at the undergraduate level. |
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成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | | 下記の課題レポートを評価・採点し，合計１００点満点で６０点以上を合格とする。履修取り下げ制度を用いない。課題レポートの提出回数が半数に満たない場合は「W（欠席）」とする。 | | Your final grade will be calculated according to the results of the exercises explained below. To pass, students must earn at least 60 points out of 100. If less than half of the reports are submitted, the final grade will be a "W". |
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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. References will be provided as needed. |
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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. |
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授業開講形態等
Lecture format, etc. | | |
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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) | | |
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