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【TDDFT】分子の色や吸収波長が簡単にわかる方法とその理由をご紹介
化学者にとって分子の励起エネルギーは分子の色彩や吸収スペクトルを知るうえで非常に重要です。励起エネルギーを知る際に最も利用される計算手法がTD-DFT（時間依存のD… -
【B3LYP】DFT初心者が知っておくべき厳選ポイントを紹介します
B3LYPはDFT法で最もよく利用される汎関数なので、「とりあえずB3LYPで」と量子化学シミュレーションを始める場合は多いかと思います。 しかし、あまりにスタンダードな… -
【水素分子で学ぶ】DFT法ではどのように量子計算をするのか
DFT法は最も利用されている量子化学計算の手法です。GaussianやGAMESSを使ったことのある方はDFT計算を利用したことが一度はあるかと思います。 しかし、DFT法では具体… -
【GAMESS】水の自由エネルギーを量子化学計算ソフトで調べよう
分子の反応性や安定性を調べるためにはギブズエネルギーなどの自由エネルギーの情報は欠かせません。 じつは量子化学計算パッケージを使うことで、分子軌道だけではなく… -
【ブラケット記法の練習】量子力学の運動量演算子を導こう
量子力学や量子化学では運動量の演算子が$-i\hbar\frac{\text{d}}{\text{d}x}$であることは皆知っていますが、導出方法を知らない方も多いのではないでしょうか？ 運動… -
【ルイス構造式との違い2つ】分子軌道で見る水分子の孤立電子対と共有結合
分子の形や結合次数を調べたり、有機化学反応の電子の流れを考える際、ルイス構造式がよく用いられます。 このルイス構造式によると水分子は同じ孤立電子対を2組持ちま… -
【化学者むけ】主量子数、方位量子数、磁気量子数の由来・特徴について解説
量子化学では主量子数、方位量子数、磁気量子数を必ず学びます。 例えば、K殻、L殻、M殻に関連する主量子数n（nは正の整数）はとても有名です。しかし、正の整数である… -
スピン固有関数は行列を使えば機械的に作成できる
複数のスピンを取り扱う場合、スピン演算子の固有関数を作ることがポイントになります。 例えば、2電子系において、単純にαスピンとβスピンを1つずつ持ってくるだけでは… -
スレーター行列式はスピン固有関数なのか？その必要性と合わせて解説します。
多くの分子では１重項の状態が普通で、スピン磁気モーメントを持ちません。しかし、一般的には単純に逆向きのスピンを集めるだけでは1重項状態は作れません。1重項状態… -
量子化学でよくみるブラケット記法の使い方をご紹介
量子化学や量子力学を勉強していると波動関数をブラケット記法でよく表します。量子化学の分野では、ブラケットの中身が単純な分子軌道を表しているのか、軌道に電子が… -
最終的にシンプル。スレーター行列式のエネルギー値を紹介します
スレーター行列式は電子状態を表す重要な方法ですが、聞いたことがあっても、量子化学計算で実際にどのように使うかは知らない人も多いと思います。 スレーター行列式は… -
【身近に感じる量子効果】フントの規則を解説します
フントの規則とは「スピンは可能な限り平行にして軌道に入る」というもので、古典力学などでは説明できない量子論的な効果です。 例えば、フントの規則によって酸素は3… -
二電子積分を詳細に計算します
量子化学において量子効果を生む源泉を知っていますか？答えは二電子積分にあります。二電子積分があることでクーロン力からは発生しえない量子効果が生まれます。 しか… -
ヒュッケル法（永年方程式）でπ軌道が得られる秘密とは
分子軌道を得るには量子化学計算ソフトやプログラミングが必要と思っている方もいるのではないでしょうか？ ご存じの方も多いですが、永年方程式を解くことでエチレンや… -
井戸型ポテンシャルってどう役立つの？
量子化学において井戸型ポテンシャルの問題は基本の「き」です。 しかし、井戸型ポテンシャルの問題と実際の分子軌道にある類似点に気が付いていない方も多いのではない… -
π軌道ってなに？
エチレンの$\pi$軌道は有名ですが、それ以外の分子軌道について考えたことがある人は多くありません。 そのため、エチレンの二重結合がHOMO軌道とHOMO-1軌道で作られて…
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