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高温・超高圧下における液体の圧力誘起構造変化の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19540404
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関広島大学

研究代表者

星野 公三  広島大学, 大学院・総合科学研究科, 教授 (30134951)

研究分担者 宗尻 修治  広島大学, 大学院・総合科学研究科, 准教授 (90353119)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2007年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード不規則系 / 液体 / 圧力誘起構造変化 / 第一原理シミュレーション / 分子動力学法 / カーボン / ナトリウム / スズ / 液体金属 / アモルファス氷 / 液体カーボン / 液体スズ
研究概要

本研究では、液体に高圧を加えたときの圧力誘起構造変化を第一原理分子動力学シミュレーションにより理論的に研究した。液体カーボンと液体ナトリウムについては、超高圧までの広い圧力領域で液体の構造の圧力変化を調べ、融解曲線に融点極大が存在することとの関連を明らかにした。また、液体スズについて、0気圧~4万気圧の高圧領域での圧力誘起構造変化を調べ、圧力の増加に伴って、液体スズが複雑な共有結合的非等方的構造から単純な金属的等方的最密構造へと変化することを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (32件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] H_2 desorption from LiH cluster and NH_3 molecule studied by ab initio molecular dynamics simulation2010

    • 著者名/発表者名
      A.Yamane
    • 雑誌名

      J.Mol.Struct.: THEOCHEM 994

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of liquid metals by ab initio molecular-dynamics simulations2009

    • 著者名/発表者名
      K. Hoshino
    • 雑誌名

      J. Phys. : Condens. Matter Vol.21

      ページ: 474212-474212

    • NAID

      120001898383

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of carbon atoms around a point defect of a graphene : a hybrid quantum/classical molecular-dynamics simulation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kowaki
    • 雑誌名

      J.Phys.: Condens.Matter 21

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of liquid metals by ab initio molecular-dynamics simulations2009

    • 著者名/発表者名
      K.Hoshino
    • 雑誌名

      J.Phys.: Condens.Matter 21

    • NAID

      120001898383

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of Liquid Tin under High Pressure by ab initio molecular-dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri, F. Shimojo, K. Hoshino, A. Di Cicco
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser Vol.98

      ページ: 42010-42010

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Static and dynamic structure and the atomic dynamics of liquid Ge from first-principles molecular-dynamics simulations2008

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri, T. Masaki, T. Itami, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B Vol.77

      ページ: 14206-14206

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Inner-Core 2p States on Melting Curve and Structure of Dense Sodium at High Pressures2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yamane, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn Vol.77

      ページ: 64603-64603

    • NAID

      110006781581

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure dependence of the structure of liquid Na2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yamane, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser Vol.98

      ページ: 12024-12024

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and electronic properties of liquid carbon: ab initio molecular-dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      A. Harada, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser Vol.98

      ページ: 42014-42014

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Inner-Core 2p States on Melting Curve and Structure of Dense Sodium at High Pressures2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yamane
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 77

      ページ: 64603-64603

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of Liquid Tin under High Pressure by ab initio molecular-dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser. 98

      ページ: 42010-42010

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural and electronic properties of liquid carbon : ab initiomolecular-dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      A. Harada
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser. 98

      ページ: 42014-42014

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure dependence of the structure of liquid Na2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yamane
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser. 98

      ページ: 12024-12024

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Static and dynamic structure and the atomic dynamics of liquid Ge from first-principles molecular-dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77

      ページ: 14206-14206

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical properties of liquid phosphorus studied by ab initio molecular-dynamics simulations2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Senda, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids Vol.353

      ページ: 3488-3491

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-induced structural change of liquid carbon:Ab initio molecular-dynamics simulations2007

    • 著者名/発表者名
      A. Harada, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids Vol.353

      ページ: 3519-3522

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-induced structural change of liquid carbon: ab initio molecular-dynamics simuitations2007

    • 著者名/発表者名
      A. Harada
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids 353

      ページ: 3519-3522

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical structure of fluid mercury: molecular-dynamics simulations2007

    • 著者名/発表者名
      K. Hoshino
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids 353

      ページ: 3389-3393

    • NAID

      120000875820

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of liquid Rb: ab initio molecular-dyllamic simulatiolls2007

    • 著者名/発表者名
      F. Shimojo
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids 353

      ページ: 3492-3494

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical pmperties of liquid phosphorus studied by ab initio molecular-dynamics simulations2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Senda
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids 353

      ページ: 3488-3491

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 第一原理分子動力学法によるMH (M=Li,Na,K)・NH_3系の水素放出2010

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹
    • 学会等名
      日本金属学会2010年春季大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 液体中の波の記述法-分子動力学シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      宗尻修治
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理分子動力学法によるリチウム水素化物とアンモニアからの水素放出の研究2010

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Existence of Transverse Wave in Liquid Sn by Ab Initio Molecular-dynamics Simulations2009

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri, K. Hoshino, F. Shimojo
    • 学会等名
      Int. Conf. on Computational Physics 2009 (CCP2009)
    • 発表場所
      Taiwan
    • 年月日
      2009-12-17
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Pressure-Induced Structural Change from Low-to High-density Amorphous Ice by Molecular-Dynamics Simulations2009

    • 著者名/発表者名
      K.Hoshino
    • 学会等名
      International Conference on Computational Physics 2009
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2009-12-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Existence of Transverse Wave in Liquid Sn by Ab Initio Molecular-dynamics Simulations2009

    • 著者名/発表者名
      S.Munejiri
    • 学会等名
      International Conference on Computational Physics 2009
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2009-12-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属水素化物・アンモニア系の第一原理分子動力学シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹
    • 学会等名
      日本金属学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理分子動力学シミュレーションによる液体スズの動的構造II2009

    • 著者名/発表者名
      宗尻修治, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理分子動力学法による超高圧下におけるナトリウムの融解2009

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理分子動力学シミュレーションによる液体スズの動的構造II2009

    • 著者名/発表者名
      宗尻修治
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理分子動力学法による超高圧下におけるナトリウムの融解2009

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 液体ナトリウムの構造の圧力依存性III2009

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2009-03-19
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理分子動力学シミュレーションによる液体スズの動的構造2008

    • 著者名/発表者名
      宗尻修治, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 超高圧下におけるナトリウムの構造と電子状態2008

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理分子動力学シミュレーションによる液体スズの動的構造2008

    • 著者名/発表者名
      宗尻修治
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 超高圧下におけるナトリウムの構造と電子状態2008

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡)
    • 年月日
      2008-09-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] structure of liquid tin under high pressure by ab initiomolecular-dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri
    • 学会等名
      7^<th> Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Lund, Sweden
    • 年月日
      2008-06-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effects of inner-core 2p states on the melting curve of dense sodium : ab initio MD simulations2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yamane
    • 学会等名
      7^<th> Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Lund, Sweden
    • 年月日
      2008-06-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 液体ナトリウムの構造の圧力依存性V2008

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 高圧下の液体スズの第一原理分子動力学シミュレーションII2008

    • 著者名/発表者名
      宗尻修治, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Structure of liquid tin under high pressure by ab initio molecular-dynamics simulation2008

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 学会等名
      7th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Sweden
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of inner-core 2p states on the melting curve of dense sodium: ab initio MD simulations2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yamane, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 学会等名
      7th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Sweden
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 高圧下の液体スズの第一原理分子動力学シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      宗尻修治, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 液体ナトリウムの構造の圧力依存性IV2007

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 高圧下の液体スズの第一原理分子動力学シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      宗尻修治
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 液体ナトリウムの構造の圧力依存性IV2007

    • 著者名/発表者名
      山根阿樹
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Structure of liquid tin under high pressure by ab initio molecular-dynamics simulation2007

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri
    • 学会等名
      13th Int. Conf. on Liquid and Amorphous Metals
    • 発表場所
      エカテリンブルグ、ロシア
    • 年月日
      2007-07-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Pressure dependence of the structure of liquid Na2007

    • 著者名/発表者名
      A. Yamane
    • 学会等名
      13th Int. Conf. on Liquid and Amorphous Metals
    • 発表場所
      エカテリンブルグ、ロシア
    • 年月日
      2007-07-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Structural and electronic properties of liquid carbon: ab initio molecular-dynamics simulation2007

    • 著者名/発表者名
      A. Yamane, F. Shimojo, K. Hoshino
    • 学会等名
      13th Int. Conf. on Liquid and Amorphous Metals
    • 発表場所
      Russia
    • 年月日
      2007-07-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Structural and electronic properties of liquid carbon: ab initio molecular-dynamics simulation2007

    • 著者名/発表者名
      A. Harada
    • 学会等名
      13th Int. Conf. on Liquid and Amorphous Metals
    • 発表場所
      エカテリンブルグ、ロシア
    • 年月日
      2007-07-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 液体カーボンの構造と電子状態:第一原理分子動力学シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      原田晶子, 下條冬樹, 星野公三
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      児島大学
    • 年月日
      2007-03-19
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Structure of liquid tin under high pressure by ab initio molecular-dynamics simulation2007

    • 著者名/発表者名
      S. Munejiri, F. Shimojo, K. Hoshino, A. Di Cicco
    • 学会等名
      13th Int. Conf. on Liquid and Amorphous Metals
    • 発表場所
      Russia
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/minerva2/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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