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論文

Investigation of the fragmentation of core-ionised deoxyribose; A Study as a function of the tautomeric form

Herv$'e$ du Penhoat, M.-A.*; Kamol Ghose, K.*; Gaigeot, M.-P.*; Vuilleumier, R.*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; Politis, M.-F.*

Physical Chemistry Chemical Physics, 17(48), p.32375 - 32383, 2015/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:36.13(Chemistry, Physical)

We have investigated the gas phase fragmentation dynamics following the core ionisation of 2-deoxy-D-ribose (dR), a major component in the DNA chain. To that aim, we use state-of-the-art ab initio Density Functional Theory-based Molecular Dynamics simulations. The ultrafast dissociation dynamics of the core-ionised biomolecule, prior Auger decay, is first modelled for 10 fs to generate initial configurations (atomic positions and velocities) for the subsequent dynamics of the doubly ionised biomolecule in the ground state. The furanose, linear and pyranose conformations of dR were investigated. We show that fragmentation is relatively independent of the atom struck or of the duration of the core vacancy, but depends rather critically on the molecular orbital removed following Auger decay.

論文

Photodissociation of acetaldehyde, CH$$_{3}$$CHO$$rightarrow$$CH$$_{3}$$+HCO; Direct ab initio molecular dynamics study

黒崎 譲; 横山 啓一

Chemical Physics Letters, 371(5-6), p.568 - 575, 2003/04

 被引用回数:31 パーセンタイル:70.84(Chemistry, Physical)

UB3LYP/cc-pVDZレベルでの直接非経験的分子動力学法を用いて、T$$_{1}$$ポテンシャル面上での光分解反応,CH$$_{3}$$CHO$$rightarrow$$CH$$_{3}$$+HCO、について全部で400本のトラジェクトリを計算した。その結果、反応生成物であるCH$$_{3}$$は振動,回転ともに励起しないが、HCOは振動励起しないものの回転励起することが予測された。トラジェクトリ計算の結果を平均するとHCOの回転エネルギーは1.1kcal/molとなり、これは利用可能なエネルギー、7.3kcal/molの15.1%にあたる。本計算結果は実測値と数%の誤差で一致している。

論文

Enlarged FAMSBAS; Protein 3D structure models of genome sequences for 41 species

山口 晶大*; 岩舘 満雄*; 鈴木 栄一郎*; 由良 敬; 川北 重恒*; 梅山 秀明*; 郷 通子*

Nucleic Acids Research, 31(1), p.463 - 468, 2003/01

 被引用回数:15 パーセンタイル:26.14(Biochemistry & Molecular Biology)

拡大FAMSBASEは全ゲノムが判明している41生物種がもつすべてのタンパク質のホモロジーモデリング結果を格納したリレーショナルデータベースである。モデルはFAMSによって構築した。拡大FAMSBASEには各種の検索方法が備わっている; タンパク質名,キーワード,タンパク質と相互作用する低分子名,アミノ酸配列の一致度など。これらのモデルはタンパク質と他の分子との相互作用を研究するよい出発点となる。ドラッグデザインのもととしても利用可能である。現在本データベースには18万以上のタンパク質立体構造が格納されている。本データベースはhttp://famsbase.bio.nagoya-u.ac.jp/famsbase/から利用可能である。

論文

Molecular-dynamics simulations of uranium microclusters

Erkoc, S.*; Bastug, T.*; 平田 勝; 館盛 勝一

Journal of the Physical Society of Japan, 68(2), p.440 - 445, 1999/02

相対論密度汎関数法(RDFT)を用いて、ウラン(U)2原子分子の構造最適化計算を行い、ポテンシャルエネルギー曲線を作成した。このポテンシャルを用いてU3個から137個のクラスターの分子動力学(MD)シミュレーションを行った。その結果、U13個で構成されるクラスターが最も対称性が良く(Ih対称)安定に存在する可能性の高いことがわかった。また、結合エネルギーのクラスターサイズ依存性を調べたところ、U3個から13個までのクラスターでは、クラスターサイズの増加とともに急激に結合エネルギーが減少し、それ以降のクラスターサイズではゆるやかに結合エネルギーが減少することがわかった。

論文

Ab initio molecular dynamics for simple liquid metals based on the hypernetted-chain approximation

神林 奨; 千原 順三

Molecular Simulation, 16, p.31 - 46, 1996/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:13.95(Chemistry, Physical)

従来のカーパリネロの理論による分子動力学法とは異なった、新しい第1原理的分子動力学法(QHNC-MD法)を考案した。QHNC-MD法では、液体金属中の電子及びイオンに関する動径分布関数と有効イオン間ポテンシャルに対する量子的HNC方程式を、古典的分子動力学シミュレーションを用いて解く方法である。この方法では、分子動力学シミュレーションによって得られるイオン間分布関数と有効イオン間ポテンシャルを自己無撞着に決定することが可能である。また、QHNC-MD法による有効イオン間ポテンシャルの収束計算は高速であり、しかも、数千から数万個の規模のシミュレーションが可能である。この点はカーパリネロ手法と大きく異なる部分である。液体アルカリ金属に関するQHNC-MDシミュレーションから得られた静的構造因子は、X線・中性子線実験の結果と極めて良く一致し、従来のQHNC方程式の近似解に見られる欠点を取り除くことが可能となった。

論文

Sorption of europium(III)-humate complexes onto a sandy soil

長尾 誠也; 田中 忠夫; 坂本 義昭; 妹尾 宗明

Radiochimica Acta, 74, p.245 - 249, 1996/00

高分子の有機物であるフミン酸はTRU元素等の放射性核種と比較的高い錯体形成能を有しているため、地層中における放射性核種の移行挙動を支配する要因の1つと考えられている。本研究では、TRU元素とフミン酸の錯体形成及びフミン酸共存下におけるTRU元素の土壌への収着に及ぼすフミン酸の影響を明らかにするため、分子量分布及び官能基組成が異なる4つのフミン酸を用い、Eu(III)とフミン酸の錯体形成及びそれら錯体の土壌への収着挙動をバッチ実験により調べた。その結果、フミン酸は砂質土壌へほとんど収着しないが、Eu(III)はフミン酸が共存しない場合、約95%収着した。一方、Eu(III)-フミン酸錯体の収着実験において、Eu(III)は85-96%、フミン酸は50-97%土壌へ収着した。これらの結果は、Eu-フミン酸錯体が砂質土壌へEuを介して収着していることを示唆している。

論文

Extraction of the bridge function for simple liquids from a molecular dynamics simulation and its application for correcting the pair distribution function

神林 奨; 千原 順三

Physical Review E, 50(2), p.1317 - 1324, 1994/08

 被引用回数:26 パーセンタイル:73.99(Physics, Fluids & Plasmas)

等温アンサンブルの分子動力学シミュレーションを用いて、液体アルゴン及び液体アルミニウムのブリッジ関数の計算を行った。ブリッジ関数は液体理論における積分方程式に含まれており、従来、自己無撞着に決定できなかった相関関数である。ここでは、4000粒子及び32000粒子の計算機実験から2体分布関数を求め、この結果とHNC近似のクロージャ関係式とを組み合わせ積分方程式を解くことでブリッジ関数を計算した。この方法から得られたブリッジ関数は、シミュレーションに用いた粒子数、カットオフ半径にほとんど依存しないことが明らかになるとともに、小規模なシミュレーションによって得られた2体分布関数を遠方に外挿することに利用可能なことがわかった。また、計算機実験において避けることのできない粒子間ポテンシャルのカットオフによる2体分布関数の誤差が、本手法によるブリッジ関数を用いることで除去可能なこともわかった。さらに、2体分布関数を正確に計算することが可能となったため、第一原理的な粒子間ポテンシャルの計算への適用可能性を示すことができた。

論文

Numerical calculation of the bridge function for soft-sphere supercooled fluids via molecular dynamics simulations

神林 奨; 樋渡 保秋*

Molecular Simulation, 12(3-6), p.421 - 430, 1994/00

 被引用回数:3 パーセンタイル:15.24(Chemistry, Physical)

逆ベキポテンシァルによって粒子間相互作用が記述されるソフト球モデルについて、粒子数13,500個の等温分子動力学シミュレーションを実行した。このシミュレーションによって得られた2体分布関数を用いて、液体の分布関数理論において重要なブリッジ関数を数値的に計算した。計算結果とRogers-Young(RY)近似およびMHNCS近似とを比較したところ、RY近似では、過冷却領域における振動的なブリッジ関数の特徴を再現できないが、MHNCS近似では、この特徴を非常によく再現していることが明らかになった。RY近似およびMHNCS近似の違いは、前者に基本ダイアグラムによって示される粒子相関が含まれておらず、後者に含まれている点である。シミュレーションから得られた結果は、過冷却状態において、基本ダイアグラムによって表される粒子相関がきわめて重要であることを示している。

論文

Application of potential constants: Molecular chemical potential changes on formation of heteronuclear diatomic molecules, VI

大和田 謙

Spectrochimica Acta, Part A, 49(1), p.81 - 94, 1993/00

異核=原子分子の基準振動解析から得られる調和および非調和ポテンシャル定数を応用して、分子の化学ポテンシャルを求める方法を検討した。本法は主として密度汎関数理論に基礎を置き、分子中の各原子のエネルギーが電子数と核ポテンシャルに関して展開できることを利用する。これらの展開は、N個の電子数と与えられた核ポテンシャルv($$gamma$$)をもつ系の基底状態の全エネルギーがN,v($$gamma$$)の汎関数として表されるので可能となる。本法を用いて、多数のアルカリハライド分子、その他の異核=原子分子の化学ポテンシャルを計算し、Sandersonの原理及びab-initio SCF計算から得られる値と比較した結果、本法の有用性を確かめることができた。また見掛けの化学ハードニス及び福井関数を含む積分項の値を評価した。分子形成時の化学ポテンシャル変化についても簡単に議論した。

報告書

過冷却液体の構造・熱物性・動的性質

神林 奨

JAERI-M 92-181, 126 Pages, 1992/12

JAERI-M-92-181.pdf:3.46MB

逆べきポテンシャルによって粒子間相互作用が表されるソフト球モデルに対して、液体理論の積分方程式と等温分子動力学シミュレーションを適用し、平衡状態にある過冷却液体の構造・熱物性・動的性質を求め、得られた結果がポテンシァルパラメータのとり方に対してどのような依存性を示すか考察した。積分方程式を用いた解析では、熱力学的自己無撞着近似の1つであるRY近似と新たに提案したMHNCS近似を用いて、過冷却液体の構造と熱物性を求めた。RY近似の結果にKacポテンシァルと呼ばれる引力の効果を取り込むことにより得られた温度・エントロピー曲線から、極度の過冷却領域では、液体が安定に存在しないことがわかった。また、MHNCS近似の結果は、コンピュータシミュレーションの結果ときわめて良く一致し、過冷却液体の構造的特徴が基本ダイアグラムによって導かれることを示した。2成分溶液の相分離に対する安定性や、1成分液体の動的性質をソフト球モデルによって計算した結果、柔らかい芯のポテンシァルが液体アルカリ金属の性質に対応し、堅い芯のポテンシャルが液化不活性気体の性質に対応することが明らかになった。

論文

Application of potential constants: Molecular chemical potentials of heteronuclear diatomic molecules,5

大和田 謙

Journal of Physical Chemistry, 96(14), p.5825 - 5829, 1992/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:12.07(Chemistry, Physical)

異核二原子分子の基準振動解析から得られる調和および非調和ポテンシャル定数を応用して、分子形成時の各原子の化学ポテンシャル変化と分子の化学ポテンシャルを求める方法を検討した。本法は主として密度汎関数理論に基礎を置き、分子中の各原子のエネルギーが電子数と核ポテンシャルに関して展開できることを利用する。これらの展開は、N個の電子数と与えられた核ポテンシャルv(F)をもつ系の基底状態の全エネルギーがN,v(F)の汎関数として表されるので可能となる。本法を用いて、多数のアルカリハライド分子、その他の異核二原子分子の原子および分子の化学ポテンシャルを計算し、Sandersonの原理から得られる値と比較した結果、本法の有用性を確かめることができた。

論文

Application of potential constants; Empirical determination of molecular energy components for diatomic molecules, III

大和田 謙

Trends Chem. Phys., 1, p.21 - 30, 1990/00

前報で提案した分子エネルギー成分の近似計算法の理論的背景を明らかにするため、Schroedinger波動方程式を基礎として、2原子分子に対する非同次線形1階、2階、3階および高階微分方程式を導いた。これらの有用な微分方程式を導く過程において、Hellmann-Feynman定理および量子力学的ヴィリアル定理が重要な役割を果たしていることがわかった。微分方程式の一般解の考察から、Qnr(R)=一定の仮定のもとに、平衡位置付近での近似ポテンシャルエネルギー関数を求めることができた。上記の結果は、2原子分子の分子エネルギー成分のみではなく、多原子分子のエネルギー成分も求めることが可能であることを示唆している。

論文

Energetic considerations of the vibrational potential function in the effective nuclear charge model,IV

大和田 謙

Journal of Chemical Physics, 82(2), p.860 - 867, 1985/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:15.23(Chemistry, Physical)

有効核電荷(ENC)モデルで用いられる振動ポテンシャル関数を基礎として、多原子分子のエネルギー成分、即ち、電子運動エネルギーおよび静電ポテンシャル(電子-核引力,電子-電子反発)エネルギーに対する近似式を導いた。これらを試験的に等核および異核2原子分子に応用して、各式の有用性を確かめた。また、分子の電子波動方程式を解いて得られる固有値の和(ハートリー・フォックの軌道エネルギーの和)についての近似式を導き、上と同様の考察を行った。最後に、全分子および電子エネルギーの核電荷に関するエネルギー同次性の問題を取りあげ、これを調和近似の力の定数をもとにして詳細に議論した。

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