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変形の効果を取り入れた粒子の分散系における流動特性

Research Project

Project/Area Number 15H06263
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biological physics/Chemical physics/Soft matter physics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

川崎 猛史  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10760978)

Project Period (FY) 2015-08-28 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsソフトマター物理 / レオロジー / ガラス転移
Outline of Annual Research Achievements

本年度(初年度)は,研究課題である変形可能な粒子(超粒子)のモデル構築を行った.ここでは,短距離斥力ポテンシャルをもつ質点粒子を並べて超粒子の表面を構成し,さらに超粒子の重心にも質点粒子を置き,これと表面粒子とをバネポテンシャルで結合させることにより,内圧を有する変形可能な超粒子モデルを構築した.この様に内圧を導入することにより,超粒子のバックリングを阻止することが可能となった.さらに,重心からのバネポテンシャルの結合強度を変化させることにより,粒子の柔らかさを制御することに成功した.また,これら超粒子分散系の大規模計算を実行すべく,LAMMPSを用いて上記のモデルを構築し,大規模計算を行う環境を整えた.
本課題は2年計画であったが,より発展的な継続研究の採択に伴い,これに切り替える.その為,本課題は初年度にて終了となる.採択から半年という短い期間ゆえに,研究計画の全てを実行することができなかったが,計画していた新しいモデルの構築と,その妥当性に時間を割くことができた.本モデルの構築は,従来の研究でほとんど扱われてこなかった粒子の大変形効果を比較的小さな計算機コストで実現することができる点に意義がある.また,従来の質点モデルでは扱うことの出来なかった,やわらかい粒子から構成されるアモルファスの研究に対して,裾野を広げることに繋がり,極めて重要である.また,粒子の熱的な緩和のみならず,これらの系に剪断流をかけるなどの外場応答を研究する準備が整った.将来的には,非線形流動現象と粒子変形の関係などに関する知見が得られると考えている.また,本系は自己駆動させることにより,細胞集団を表現することが可能である.今後の研究では,細胞集団などのアクティブマターへの拡張も視野に入れ,研究を進めていく予定である.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] モンペリエ大学(フランス)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] コロイド分散系におけるシアシックニング2016

    • Author(s)
      川崎猛史,Ludovic Berthier
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東北学院大学(仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Macroscopic yielding in jammed solids is accompanied by a non-equilibrium first-order transition in particle trajectories2016

    • Author(s)
      Takeshi Kawasaki, Ludovic Berthier
    • Organizer
      Avalanches, plasticity, and nonlinear response in nonequilibrium solids
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所 (京都市)
    • Year and Date
      2016-03-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分散系におけるシアックニングのメカズム2015

    • Author(s)
      川崎猛史, 池田昌司, Ludovic Berthier
    • Organizer
      分子シミュレーション討論会
    • Place of Presentation
      コンベンションセンター(新潟市)
    • Year and Date
      2015-12-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ジャミング転移およびガラス転移に伴う粘性発散と塑性流動2015

    • Author(s)
      川崎猛史
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      関西大学 (大阪市)
    • Year and Date
      2015-09-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2015-08-26   Modified: 2022-02-08  

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