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H/D isotope effect on the dihydrogen bond of $${rm NH}_{4}^{+}cdots{rm BeH}_2$$ by ${it ab initio}$ path integral molecular dynamics simulation

第一原理経路積分分子動力学法による$${rm NH}_{4}^{+}cdots{rm BeH}_2$$のH/D同位体効果の研究

林 愛子*; 志賀 基之   ; 立川 仁典*

Hayashi, Aiko*; Shiga, Motoyuki; Tachikawa, Masanori*

${it ab initio}$経路積分分子動力学法により二水素結合系分子クラスター$${rm NH}_{4}^{+}cdots{rm BeH}_2$$の分子構造を詳細に解析した。この系では重水素置換により水素結合交替が起こりやすくなるが、それは特異なトンネル効果によるものであることがわかった。

In order to investigate the H/D isotope effect on a dihydrogen bonded cation system, we have studied $${rm NH}_{4}^{+}cdots {rm BeH}_2$$ and its isotopomers by ${it ab initio}$ path integral molecular dynamics. It is found that the dihydrogen bond can be exchanged by $${rm NH_4^+}$$ rotation. The deuterated isotopomer ($${rm ND}_{4}^{+}cdots {rm BeD}_2$$; DD) can exchange the dihydrogen bond more easily than other isotopomers such as ($${rm NH}_{4}^{+}cdots {rm BeH}_2$$; HH). This unusual isotope effect is ascribed to the "quantum localization" which occurs when the effective energy barrier for the rotational mode becomes higher by the zero point energy of other modes. We also found that the binding energy of dihydrogen bonds for DD species is the smallest among the isotopomers.

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

Journal of Chemical Physics

巻

 :

125

号

 :

20

ページ数

 :

p.204310_1 - 204310_7

発行年月

 :

2006/11

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

no keyword

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.1063/1.2388257

研究データの公開先DOI

 :

使用施設

 :

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

Access

 :

- Accesses

InCites™

 :

パーセンタイル：56.31

分野：Chemistry, Physical

Altmetrics

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