Constructing a new lattice model for atomic dynamics using symmetry of lattice

• Project/Area Number: 24560074
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Engineering fundamentals
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: DOI Yusuke 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10403172)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 非線形格子 / 離散ブリーザー / 非線形局在モード / 非線形格子モデル / 分子動力学法 / 分子動力学 / 複素ノーマルモード

Outline of Final Research Achievements

We obtain high mobility of intrinsic localized mode in anharmonic lattice by constructing a symmetric lattice which has rotational symmetry in the complex normal mode of the corresponding lattice. Highly efficient method for searching a symmetric lattice for FPU lattice is constructed. Therefore we can calculate dynamics of the large particle symmetric lattice. We investigate the structure of ILM and dynamics of ILM in the large symmetric lattices. Adding to this, we obtain a method for constructing symmetric lattices for general lattice systems.

Research Products

• [Journal Article] 音響メタマテリアルの大振幅振動における動力学特性解析 (2014)
  • Author(s): 東山直樹・土井祐介・中谷彰宏
  • Journal Title: 第19回分子動力学シンポジウム講演論文集 Volume: -
• [Journal Article] 音響メタマテリアルの力学モデルにおける非線形ダイナミクスの数値的検討 (2014)
  • Author(s): 土井祐介・東山直樹・中谷彰宏
  • Journal Title: 第58回日本学術会議材料工学連合講演会講演論文集 Volume: - Pages: 450-450
• [Journal Article] 結晶中のエネルギー局在構造の伝ぱ特性の数値解析 (2014)
  • Author(s): 土井祐介・中谷彰宏
  • Journal Title: 日本機械学会講演論文集(第27回計算力学講演会) Volume: - Pages: 2133-2133
  • NAID: 110009940118
• [Journal Article] 方程式フリー法を用いた長柱の波動伝ぱと変形挙動に関する解析 (2013)
  • Author(s): 宮外佳範・土井祐介・中谷彰宏
  • Journal Title: 第18回分子動力学シンポジウム講演論文集 Volume: 18
• [Journal Article] マグネシウム積層構造体における非線形振動とその不安定化 (2013)
  • Author(s): 土井祐介・中谷彰宏
  • Journal Title: 第18回分子動力学シンポジウム講演論文集 Volume: 18
• [Journal Article] 階層構造を有する破壊プロセス領域のき裂進展機構の解析 (2013)
  • Author(s): 王孝汝・土井祐介・中谷彰宏
  • Journal Title: 日本機械学会講演論文集(第26回計算力学講演会) Volume: - Pages: 1535-1535
• [Journal Article] マグネシウム積層構造の非線形フォノンモード解析 (2013)
  • Author(s): 土井祐介・中谷彰宏
  • Journal Title: 日本機械学会講演論文集(第26回計算力学講演会) Volume: - Pages: 1537-1537
• [Journal Article] Modulational Instability of Zone Buondary Mode and Band Edge Modes in Two-Dimensional Nonlinear Lattices (2012)
  • Author(s): Y. Doi and A. Nakatani
  • Journal Title: Journal of Physical Society of Japan Volume: Vol.81 Issue: 12 Pages: 124402-124402
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.124402
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 対称格子における移動型非線形局在モードの構造 (2015)
  • Author(s): 土井祐介・吉村和之
  • Organizer: 日本物理学会第70回年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京都)
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [Presentation] 結晶中のエネルギー局在構造の伝ぱ特性の数値解析 (2014)
  • Author(s): 土井祐介・中谷彰宏
  • Organizer: 第27回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 岩手大学(岩手県盛岡市)
  • Year and Date: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [Presentation] 音響メタマテリアルの力学モデルにおける非線形ダイナミクスの数値的検討 (2014)
  • Author(s): 土井祐介・東山直樹・中谷彰宏
  • Organizer: 第58回日本学術会議材料工学連合講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 京都テルサ(京都市)
  • Year and Date: 2014-10-27 – 2014-10-28
• [Presentation] Nonlinear atomic localization in crystals (2014)
  • Author(s): Y. Doi
  • Organizer: 15th Workshop on Fine Particle Plasmas (WFPP15)
  • Place of Presentation: 核融合科学研究所(多治見市)
  • Year and Date: 2014-10-16 – 2014-10-17
  • Invited
• [Presentation] Constructing a lattice model supporting highly mobile discrete breathers (2014)
  • Author(s): Y. Doi, K. Yoshimura
  • Organizer: 2014 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2014)
  • Place of Presentation: ルツェルン(スイス)
  • Year and Date: 2014-09-14 – 2014-09-18
  • Invited
• [Presentation] Nonlinear dynamics of a quasi-one-dimensional model of acoustic metamaterials (2014)
  • Author(s): N. Higashiyama Y. Doi and A. Nakatani
  • Organizer: 2014 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2014)
  • Place of Presentation: ルツェルン(スイス)
  • Year and Date: 2014-09-14 – 2014-09-18
  • Invited
• [Presentation] Stability of discrete breather on atomic scale in deformed carbon structures (2014)
  • Author(s): Y. Doi, A. Nakatani
  • Organizer: IUTAM Symposium 2014 Complexity of Nonlinear Waves
  • Place of Presentation: タリン(エストニア)
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-11
  • Invited
• [Presentation] 音響メタマテリアルの大振幅振動における動力学特性解析 (2014)
  • Author(s): 東山直樹・土井祐介・中谷彰宏
  • Organizer: 第19回分子動力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 福岡大学(福岡市)
  • Year and Date: 2014-05-16
• [Presentation] Nonlinear excitations in graphene (2014)
  • Author(s): Y. Doi
  • Organizer: Workshop on nonlinear excitations in discrete lattices
  • Place of Presentation: 金沢大学(金沢市)
  • Year and Date: 2014-04-02
• [Presentation] マグネシウム積層構造の非線形挙動と不安定性解析 (2014)
  • Author(s): 土井祐介・中谷彰宏
  • Organizer: 日本金属学会講演概要集(2014年春季講演大会(第154回))
  • Place of Presentation: 東京工業大学
• [Presentation] 方程式フリー法を用いた長柱の波動伝ぱと変形挙動に関する解析 (2013)
  • Author(s): 宮外佳範・土井祐介・中谷彰宏
  • Organizer: 第18回分子動力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学
• [Presentation] マグネシウム積層構造体における非線形振動とその不安定化 (2013)
  • Author(s): 土井祐介・中谷彰宏
  • Organizer: 第18回分子動力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京工業大学
• [Presentation] Stability of nonlinear vibration modes in periodic structure of magnesium (2013)
  • Author(s): Y. Doi and A. Nakatani
  • Organizer: International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials (ISAM4 2013)
  • Place of Presentation: University of Tokyo
• [Presentation] Numerical study of nonlinear vibrations in layered structure in magnesium (2013)
  • Author(s): Y. Doi and A. Nakatani
  • Organizer: 2013 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2013)
  • Place of Presentation: Santa Fe, USA
  • Invited
• [Presentation] 階層構造を有する破壊プロセス領域のき裂進展機構の解析 (2013)
  • Author(s): 王孝汝・土井祐介・中谷彰宏
  • Organizer: 第26回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 佐賀大学
• [Presentation] マグネシウム積層構造の非線形フォノンモード解析 (2013)
  • Author(s): 土井祐介・中谷彰宏
  • Organizer: 第26回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 佐賀大学
• [Presentation] Nonlinear Energy Localization Modes in Crystals: Discrete Breather (2013)
  • Author(s): Y. Doi
  • Organizer: 25th Symposium on Phase Change Oriented Science (PCOS2013)
  • Place of Presentation: ホテル瑞鳳(仙台)
  • Invited
• [Presentation] 原子モデルによるマグネシウム積層構造の有限振動特性解析 (2013)
  • Author(s): 土井祐介・中谷彰宏
  • Organizer: 日本金属学会2013年度春期大会
  • Place of Presentation: 東京理科大学
• [Presentation] Modulational instability and chaotic breathers in two dimensional Fermi-Pasta-Ulam lattices (2012)
  • Author(s): Yusuke Doi and Akihiro Nakatani
  • Organizer: 19th International Symposium on Nonlinear Acoustics (ISNA19)
  • Place of Presentation: Waseda University
  • Invited
• [Presentation] 経験的ポテンシャルを用いたマグネシウム周期積層構造の振動モード解析 (2012)
  • Author(s): 土井祐介・石川省吾・中谷彰宏
  • Organizer: 第17回分子動力学シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所
• [Presentation] Numerical study on structure and stability of phonon modes in a model of layered strcture of magnesium (2012)
  • Author(s): Y. Doi, S. Ishikawa and A. Nakatani
  • Organizer: International Symposium on Long-Period Stacking Ordered Structure and Its Related Materials 2012 (LPSO2012)
  • Place of Presentation: Sappro Convention Center
• [Presentation] 経験的ポテンシャルを用いたマグネシウム積層構造体のフォノン構造と安定性解析 (2012)
  • Author(s): 土井祐介・神谷和典・石川省吾・中谷彰宏
  • Organizer: 軽金属学会第123回秋期大会
  • Place of Presentation: 千葉工業大学津田沼キャンパス
• [Book] Localized modes in nonlinear discrete systems (in Progress in Nanophotonics III (M. Ohtsu and T. Yatsui(Eds.))) (2014)
  • Author(s): K. Yoshimura, Y. Doi, M. Kimura ()
  • Total Pages: 208
  • Publisher: Springer