手で解く量子化学 I

手で解く量子化学 I

基礎量子化学・Hartree-Fock編
著者名 中井 浩巳
発行元 丸善出版
発行年月日 2022年07月
判型 A5 210×148
ページ数 224ページ
ISBN 978-4-621-30733-5
Cコード 3043
NDCコード 431
ジャンル 化学・化学工学 >  量子化学
化学・化学工学 >  理論化学・情報化学・計算化学

内容紹介

量子化学計算プログラムの進歩は目覚ましく,いまや化学研究において不可欠なツールとなっている.一方,プログラムに実装されている内容は,量子化学の教科書で述べられる「解析的な定式化」とは大きく異なり,その理論的背景を理解するのは難しい.
本書は,量子化学計算プログラムで用いられている作業方程式(working equation)を実際に「手で解く」ことで,その理論的背景の理解を目指した書籍である.I巻では,基礎となる量子化学を復習したのち,Hartree-Fock 法を用いた数値計算について,多数の演習問題や「手で解く課題」とともに解説する.さらに巻末には,問題の詳解や,必要な数学をまとめた補遺を掲載.これらは読者の理解を大いに助けるであろう.
著者による長年の大学院教育の成果を凝縮した,渾身の一冊.

目次

1 基礎量子化学
 1.1 Schrödinger方程式
 1.2 量子力学の仮定
 1.3 演算子の交換関係
 1.4 エルミーティアン
 1.5 Dirac記法
 1.6 水素類似原子
 1.7 原子単位系
 1.8 変分法
 1.9 電子スピンとスピン固有関数
 1.10 Pauli の排他原理と反対称性原理
 1.11 Hückel法

2 基底関数と分子積分
 2.1 Gauss基底
 2.2 重なり積分,運動エネルギー積分
   手で解く課題2.1
 2.3 核引力積分,電子反発積分
   手で解く課題2.2
 2.4 縮約基底
 手で解く課題 解答

3 Hartree-Fock 法の一般論
 3.1 電子ハミルトニアン
 3.2 Slater-Condon則
 3.3 Hartree-Fock方程式
 3.4 軌道エネルギーとKoopmansの定理
 3.5 Brillouinの定理

4 閉殻系のHartree-Fock法
 4.1 制限Hartree-Fock法
 4.2 Roothaan-Hall方程式
 4.3 基底関数の直交化
 4.4 電子密度解析
 4.5 エネルギー密度解析
 4.6 自己無撞着場の手続き
   手で解く課題4.1
 手で解く課題 解答

5 開殻系のHartree-Fock法
 5.1 非制限Hartree-Fock法
 5.2 Pople-Nesbet方程式
   手で解く課題5.1
 5.3 制限開殻Hartree-Fock法
 5.4 Roothaan-Hall方程式
   手で解く課題5.2
 5.5 スピン対称性
 手で解く課題 解答

演習問題解答

補遺:本書で用いている数学
 A 行列
 B 固有値問題
 C 解析積分
 D 補間法と直行多項式
 E 数値積分法
 F ガンマ関数
 G デカルト座標と極座標

付録:HeH系の分子積分

事項索引
人名索引

定価:4,180円
(本体3,800円+税10%)
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