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Department of Integrated Design Engineering 総合デザイン工学科

中島 徹(なかじま とおる)

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工学部/総合デザイン工学科  准教授
大学院工学研究科/研究科共通

専門分野

理論化学

担当授業科目

化学 物理化学

私のプロフィール

京都生まれ・京都育ちで何でも京都のものが良いと信じ込んでいる。
粉物・麺類が好物。
数年前から生き物を理解しようと家庭菜園を始めましたが、放射性物質に嫌気が差して現在は休耕中。

最終学歴 京都大学大学院
学 位 博士(理学)
所属学会

日本化学会

連絡先

TEL / FAX 027-265-7365  E-Mail nakajima@maebashi-it.ac.jp
※ メールアドレスをコピーする際は@マークを半角にしてください。

技術相談・講演・共同研究に応じられるテーマ

固体表面における電子状態計算法の開発と応用
緩和の効果を取りこんだ動力学法の開発と応用

キーワード

理論化学

現在取り組んでいる研究内容

化学反応とは分子内・分子間相互作用による構成原子間の 結合様式の変化を意味する。化学反応のダイナミクスでは化学反応をモデル化し、物理法則及び数学的手法を用いて動力学をおこない、その動的性質を調べる。理論化学の立場から化学反応機構を解明する際には分子の電子状態エネルギーや状態間結合項等の静的な情報だけでは当然不十分であり、動力学による緩和現象・エネルギー移動等の動的効果を加味した研究が必要となる。 実際の光化学反応系などに適用される量子・半古典動力学では、自由度を極端に制限したり、分子内・分子間エネルギー移動や散逸・緩和過程が直接的には取り扱われていない場合がほとんどである。そこで、多原子分子系といった多自由度の複雑系における反応のダイナミクスを研究するための理論的手法の開発を行ってきた。特に、分子種に起因した化学的多様性を保持した分子系のモデル化法及び、波束法やLiouville-von Neumann方程式による密度演算子法などの量子動力学法に基づいて散逸・緩和過程といった非線形な効果を取り扱う動力学法の開発に焦点をあてながら研究を進めてきた。気相分子の光化学反応では、孤立気相分子における分子内振動再分配など統計論の成立に関わる問題に、表面分子系に対しては、吸着・脱離過程のモデル化と散逸・緩和の効果を調べている。これらの研究を通して、化学反応という複雑な現象が数理学的なモデルと動力学的手法によってどの程度まで現実に近い形で再現することができるのかを探っている。

主な研究業績

電子状態間相互作用(非断熱項)行列要素の計算プログラムの作成及び電子状態間結合項を取り込んだ量子・半古典動力学法の開発をおこない、ホルムアルデヒドの無輻射遷移の問題に適用した。また、電子励起グリオキサールのアルゴン原子衝突による誘起系間交差の問題を非経験的分子軌道法によるスピン-軌道相互作用項の計算と半古典動力学法を用いて取り扱った。さらに、化学気相成長や光脱離ついて理論的研究もおこない、理論化学の利用の適否を検討した。

論文

1) T. Nakajima and S.Kato:"Theoretical Study of the Effect of the Intermolecular  Spin-Orbit Interaction in the Collision Induced Intersystem Crossing of S1 state  Glyoxal by Ar",The Journal of Physical Chemistry A,105,pp.10657~10663,(2001)

2) T. Nakajima and K. Yamashita:"Theoretical Study on the Surface Reaction Mechanism of Al-CVD on Al(111) Surface",Bulletin of the Chemical Society of Japan,74,pp.2279~2283,(2001)