1102

2013年度工学院大学大学院・化学応用学専攻

☆マルチスケール計算化学工学特論（Multi-Scale Computational Chemistry）[1102]

2単位
高羽　洋充　准教授　　[ 教員業績　 JP EN ]

最終更新日 : 2014/02/13

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞: 分子の運動や化学反応をシミュレーションするための計算化学の基礎を習得することを目標とする。シミュレーションの基礎理論と応用例を学び、シミュレーションを利用した研究を行うための知識を身に付けてもらう。
＜授業計画及び準備学習＞: 01. 計算化学工学の概略
　　学習内容：計算化学の概要と応用例を学ぶ。
　　学習準備：特になし。
02. 原子分子のダイナミクス1
　　学習内容：原子間に働く相互作用について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
03. 原子分子のダイナミクス2
　　学習内容：原子分子の温度の計算方法について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
04. 原子分子のダイナミクス3
　　学習内容：原子分子の動きのシミュレーション方法について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
05. 原子分子のダイナミクス4
　　学習内容：原子分子の様々なエネルギーを計算する方法について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
06. 原子分子のダイナミクス5
　　学習内容：原子分子の圧力の計算方法について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
07. 分子動力学法1
　　学習内容：分子動力学法のアルゴリズムとプログラミングについて学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
08. 分子動力学法2
　　学習内容：分子動力学法のアルゴリズムとプログラミングについて学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
09. 化学反応のシミュレーション1
　　学習内容：原子軌道関数の基礎について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
10. 化学反応のシミュレーション2
　　学習内容：原子価結合理論の基礎を学び化学結合の原理を学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
11. 化学反応のシミュレーション3
　　学習内容：分子軌道法の基礎について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
12. 化学反応のシミュレーション4
　　学習内容：いろいろな分子の分子軌道エネルギー準位について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
13. 化学反応のシミュレーション5
　　学習内容：拡張ヒュッケル法について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
14. 化学反応のシミュレーション6
　　学習内容：量子化学計算プログラムの利用方法について学ぶ。
　　学習準備：前回の授業までの復習を行ってくること。
15. 試験
　　学習内容：各回での学習内容について試験を行う。
　　学習準備：各講義で出した課題の復習を行ってくること。
＜成績評価方法及び水準＞: 出席点20％・課題点40％・試験40％で成績評価し、点数が60点以上の者に単位を認定する。課題は、毎回出す。
＜教科書＞: プリントを配布するので、教科書の購入は不要である。配布されたプリントを毎回持参すること。
＜参考書＞: 「アトキンス物理化学（上・下）」（東京化学同人）、「計算機化学入門」櫻井・猪飼編（丸善株式会社）、「計算化学入門」大澤映二編（講談社サイエンティフィク）
＜オフィスアワー＞: オフィスアワーについては特に決まっていません。電子メールでアポを取ってください。質問及び相談は電子メールでも随時受け付けます。
　高羽： takaba@cc.kogakuin.ac.jp
＜学生へのメッセージ＞: 計算化学は第三の実験方法と呼ばれ、科学研究に欠かせない実験ツールです。複雑な原子分子の運動や電子状態をコンピューター上にシミュレーションすることで、現象の深い考察ができ、研究に必ず役に立ちます。本講義では、その基礎から実際の応用までを平易に解説し、また課題を解くことで実際の研究に応用する力を養います。