数値計算による固液界面熱輸送特性の解析手法の確立と適用

• Project/Area Number: 24K07334
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Surblys Donatas 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (20812663)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2028: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 分子動力学 / 固液界面 / 熱輸送 / Green-Kubo関数 / 非平衡グリーン関数法

Outline of Research at the Start

分子シミュレーション手法である分子動力学法は物質の界面特性を求めるのに広く使われてきた．その中で熱輸送特性も重要であるものの，振動を量子化したフォノン（音響量子）によって物質内の熱輸送特性を明瞭に表す手法は固体でしか確立されていないため，固液界面の取り扱いは困難である．本研究では分子動力学シミュレーションにおいて主に固液界面にも適用できる熱輸送特性の解析手法を確立させ，その補助として界面付着仕事の測定手法の開発と適用も行う．最後に，それらの手法をより現実に近く，複雑な系に適用することによって，課題を洗い出し，手法としてより完成させると同時に固液界面に熱輸送のメカニズムそのものについても迫る．