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Geometric isotope effect on the N$$_2$$H$$_{7}$$$$^{+}$$ cation and N$$_2$$H$$_{5}$$$$^{-}$$ anion 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N$$_2$$H$$_{7}$$$$^{+}$$イオンとN$$_2$$H$$_{5}$$$$^{-}$$イオンの幾何学的同位体効果の研究

石橋 宏章*; 林 愛子*; 志賀 基之  ; 立川 仁典*

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

第一原理経路積分分子動力学計算により、N$$_2$$H$$_{7}$$$$^{+}$$カチオン及びN$$_2$$H$$_{5}$$$$^{-}$$アニオンの幾何学的同位体効果について調べた。その結果、これらのイオンの水素結合の構造について、原子核の量子効果が重要な役割を果たすことを見いだした。水素結合を担う水素は、N$$_2$$H$$_{7}$$$$^{+}$$では二つの窒素原子の中心付近にあるのに対し、N$$_2$$D$$_{7}$$$$^{+}$$では一つの窒素側に偏ったところにある。一方、N$$_2$$H$$_{5}$$$$^{-}$$とN$$_2$$D$$_{5}$$$$^{+}$$ともに、水素は一つの窒素側に偏って存在することがわかった。

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分野:Chemistry, Physical

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