2025年度/1BHC011100 (公大)

【木2】量子化学特論B <前期>

量子化学分野における最新の課題（磁気共鳴、固体の磁気分光・磁気物性、光と分子の相互作用、電子構造計算、一分子や分子集団の観察技術）について理解を培う科目として、オムニバスで実施する。 （佐藤）電磁波と物質の相互作用により生じるエネルギーの吸収・放出などを時間に依存する量子力学を用いて理解し、パルス磁気共鳴を中心に分光学との関わりを学ぶことを目的とする。 （塩見）電磁波を利用した各種磁気分光法や回折法の基礎と、固体の磁気物性の評価法を学ぶことを目的とする。 （迫田）光と分子の相互作用を量子力学に基づいて理解することを目的とする。特に時間に依存する摂動論に基づいた１光子過程、および共振器が光と分子の相互作用に与える影響について取り扱う。 （豊田）分子の電子系のエネルギーや各種物性を計算するための理論的枠組みと計算機上で行う実際の計算について学ぶ。

担当教員氏名

佐藤 和信、迫田 憲治、塩見 大輔、豊田 和男

科目ナンバリング

BHCCHE52002-J1 (公大)

授業管轄部署

理学研究科

授業形態

講義

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

1年 (公大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (公大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

量子化学が関わる様々な現象について学ぶとともに、化学現象を量子化学の知見によって説明できることを目標とする。 （佐藤）物質と電磁波の相互作用により生じる現象を時間依存の量子力学に基づき説明できる。パルス磁気共鳴の原理とその応用について説明できる。 （塩見）物質と電磁波との相互作⽤の量⼦論的取り扱いや固体の磁気物性を統⼀的かつ原理的な⽴場から理解できる。 （迫田）フェルミの黄金則を導出し、それに基づいて光と分子の相互作用、特に１光子過程を説明できる。共振器が分子の自然放出過程に与える影響について説明できる。 （豊田）電子構造計算の代表的な方法論について説明でき、計算結果を理解し解釈できる。

各授業回の説明

授業	授業内容
第1回	時間依存の量子論（担当：佐藤）
第2回	電磁波と物質の相互作用（担当：佐藤）
第3回	磁化の運動、磁気共鳴と緩和現象（担当：佐藤）
第4回	パルス磁気共鳴分光と応用（担当：佐藤）
第5回	Maxwell⽅程式と構成⽅程式の⼀般化（担当：塩見）
第6回	スピン系の量子論（担当：塩見）
第7回	固体の磁気物性の評価法（担当：塩見）
第8回	磁性体の構造制御と磁気光学効果（担当：塩見）
第9回	レーザー光の基本的性質（担当：迫田）
第10回	時間に依存する摂動論とフェルミの黄金則（担当：迫田）
第11回	フェルミの黄金則に基づいた自然放出過程の記述（担当：迫田）
第12回	共振器内における光と分子の相互作用（担当：迫田）
第13回	分子軌道と基底関数（担当：豊田）
第14回	波動関数理論と密度汎関数理論に基づく電子構造の記述（担当：豊田）
第15回	計算機上で行われる電子構造計算（担当：豊田）
第16回	定期試験

事前・事後学習の内容

事前に学部における量子化学の基本的事項を復習しておいてください。 事後は、演習問題を通して講義内容の理解を深めてください。

成績評価方法

到達目標に挙げた内容について小テストと課題（40%）ならびに定期試験（60%）により評価する。合格（単位修得）のためには、到達目標に掲げた物理化学分野における最新の課題について説明できることが必要である。

履修上の注意

学部の物理化学における量子化学の基本的事項を理解していることを前提として行います。

教科書

毎回レジュメを配布する。

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参考文献

（佐藤）G. C. Schatz、M. A. Ratner著、佐藤伸、山下晃一訳「反応量子化学」（化学同人） （迫田）M. Fox著、木村達也訳、「量子光学」（丸善出版） （豊田）日本化学会編「実験化学講座12 計算化学」（丸善出版）

オフィスアワー

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教員への連絡方法（メールアドレス等）

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