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ナノクラスターの成長とその集団の非平衡統計力学

Research Project

Project/Area Number 09J01958
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 数理物理・物性基礎(理論)
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

齊藤 国靖  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2010: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsナノクラスター / 跳ね返り係数 / 粘弾性体 / 粉体せん断流 / 弱非線形解析 / 弾性論 / 薄膜 / グラフェン
Research Abstract

1.ナノクラスター同士の斜め衝突における負の跳ね返り係数
受入研究者である早川尚男教授とA.Bodrova氏およびN.Brilliantov教授らと共にナノクラスター同士の斜め衝突の数値シミュレーションと理論解析を行った。分子動力学シミュレーションにより、引力相互作用がスクリーニングされたナノクラスターや表面を水素原子でコーティングされたシリコンナノクラスター同士の斜め衝突を再現し、ある入射角以上では跳ね返り係数が負になるという結果を得た。ナノクラスターの負の跳ね返り係数は接触面の回転効果を考慮することで説明することができ、マクロな散逸粒子同士の衝突で用いられる粘弾性体モデルを使い、入射角度に対する跳ね返り係数の振る舞いを定量的に説明することができた。また、表面を水素原子でコーティングされたシリコンナノクラスター同士の斜め衝突においては、法線方向の変位のダイナミクスまでほぼ定量的に説明することに成功している。本研究成果は今年度の11月にアメリカの学術雑誌Physical Review Lettersに掲載され、Editors' Suggestionsに選ばれるなど、高い評価を得ている。
2.粉体せん断流の弱非線形解析
今年度の初めから現在にかけては、2次元の粉体せん断流の弱非線形解析に取り組んでいる。本年度の1月以降は本課題に専念している。特に、Hydrodynamic limitにおける理論計算を注意深く進めており、線形安定性解析に関しては一通りの成果を上げている。今後は弱非線形解析での様々な矛盾点を追及し、学術雑誌Granular Matterに投稿する予定である。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Negative normal restitution coefficient found in simulation of nanocluster collisions2010

    • Author(s)
      Kuniyasu Saitoh
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 105

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Motion of a free-standing graphene sheet induced by a collision with an argon nanocluster : Analyses of the detection and heat-up of the graphene2010

    • Author(s)
      Kuniyasu Saitoh, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      Physical Review B 81

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation of depositions of Lennard-Jones cluster on a crystalline surface2009

    • Author(s)
      Kuniyasu Saitoh, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics 122

      Pages: 1081-1094

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Weakly nonlinear analysis of granular shear flow2010

    • Author(s)
      齊藤国靖
    • Organizer
      Recent Progress in Physics of Dissipative Particles
    • Place of Presentation
      京都大学,京都市
    • Year and Date
      2010-11-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Weakly nonlinear analysis of granular shear flow2010

    • Author(s)
      齊藤国靖
    • Organizer
      「惑星科学と粉体物理の接点を探る」ワークショップ
    • Place of Presentation
      神戸大学,神戸市
    • Year and Date
      2010-11-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 粉体せん断流の弱非線形解析2010

    • Author(s)
      齊藤国靖
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学,堺市
    • Year and Date
      2010-09-24
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 有限温度の固体表面とのナノクラスター衝突と吸着状態の数値的研究2009

    • Author(s)
      齊藤国靖
    • Organizer
      第64回日本物理学会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-25
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~saitoh/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~saitoh/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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