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宇宙の物質科学に対する シュレーディンガー・レベルの量子化学計算

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Title: 宇宙の物質科学に対する シュレーディンガー・レベルの量子化学計算
Other Titles: Schrödinger-level quantum chemistry for atoms and molecules in space
Authors: 中嶋, 浩之1 Browse this author
Authors(alt): Nakashima, Hiroyuki1
Keywords: シュレーディンガー方程式
Schrödinger equation
Dirac equation
Quantum chemistry
Atomic and molecular science
Interstellar molecules
Issue Date: 24-Mar-2020
Publisher: 低温科学第78巻編集委員会
Journal Title: 低温科学
Volume: 78
Start Page: 199
End Page: 209
Abstract: 宇宙における分子進化の解明と予測には,観測・実験と共に,量子力学原理に基づく信頼のおける 精密な理論研究が不可欠である.原子・分子の量子力学的基礎方程式は,シュレーディンガー方程式, 相対論ディラック方程式であり,これらを正確に解くことができれば,様々な現象を正確に予言する ことができる.本稿では,2004年中辻によって提案されたシュレーディンガー方程式の正確な一般解 法を応用し,基礎的な原子・分子の量子状態の精密計算について述べる.また,水素関連化合物で特 に重要となる原子核の運動や核スピンを量子的に扱う計算,宇宙超強磁場下の原子・分子の計算,相 対論ディラック方程式の正確な計算理論等について紹介する.
For the elucidation of molecular evolution in space, a reliable theoretical study based on quantum mechanical principles will be indispensable to future observational and experimental studies. The basic quantum mechanical equations for atoms and molecules are the Schrödinger and relativistic Dirac equations. If these equations can be solved exactly, various chemical phenomena can be predicted. In 2004, Nakatsuji discovered a general theory for solving the Schrödinger equation for atoms and molecules(Nakatsuji,H., 2004).The present manuscript demonstrates applications of this theory to accurately solve the quantum states of basic atoms and molecules important in space. We also introduce quantum mechanical calculations including nuclear motion and nuclear spin effects and the calculations of atoms and molecules in extremely strong magnetic fields. We also present applications for solving the Dirac equation.
Type: bulletin (article)
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