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2013 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙における分子生成と物質進化

Planned Research

Project AreaEvolution of molecules in space: from interstellar clouds to proto-planetary nebulae
Project/Area Number 25108004
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

深澤 倫子  明治大学, 理工学部, 准教授 (40409496)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田地川 浩人  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10207045)
三浦 均  名古屋市立大学, その他の研究科, 准教授 (50507910)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords星間分子雲 / 物質進化 / 計算機シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

本課題では、古典分子動力学法、ダイレクト・アブイニシオ分子動力学法、第一原理法、数値シミュレーション等の理論的手法を用いて、星間分子雲から原始惑星系に至るプロセスで起こる氷および有機物の生成・進化の過程をミクロおよびマクロな視点から解明することを目的としている。この目的を達成するために、(1)アモルファス表面構造の解明、(2)アモルファス表面における吸着・拡散および表面反応機構の解明、(3)原始惑星系における低分子の熱変性過程の解明、(4)星間分子雲および原始惑星系における分子進化シナリオの構築、以上4つの個別目標を設定している。目標(1)(2)については分子シミュレーションを手法とするミクログループが、目標(3)(4)については数値シミュレーションを手法とするマクログループが担当し、各課題を推進している。
これまでの成果として、ミクログループでは、表面構造および表面反応を解析するためのプログラムを構築し、解析方法を確立した。また、マクログループでは、衝撃波に伴うの蒸発・昇華過程のモデル化に成功している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね順調に研究が進んでいる。これまでの研究により、極低温下のアモルファス
表面構造や表面拡散を計算するための解析法を確立できた。また、衝撃波による氷ダストの蒸発過程や、降着衝撃波による揮発性物質の昇華過程のモデル化に成功している。

Strategy for Future Research Activity

今後、理論班内および、実験班・観測班との連携を一層強化する。理論班内では、分子シミュレーションにより表面構造と表面反応を研究するミクログループと、分子雲で起こる多数の化学反応による分子進化を追跡するマクログループに分かれて各課題を推進している。これまでも、ミクロな素過程とマクロな分子進化を繋ぐことを念頭に各研究を進めてきたが、今後さらにグループ間および他班との連携を強化し、研究期間内に「分子進化の統一シナリオの構築」という最終目標を達成したい。

  • Research Products

    (34 results)

All 2014 2013

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 19 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] A New Estimate of Chondrule Cooling Rate Deduced from an Analysis of Compositional Zoning of Relict Olivine2014

    • Author(s)
      H. Miura, T. Yamamoto
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: 147 Pages: 54

    • DOI

      doi:10.1088/0004-6256/147/3/54

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Crosslinker Density on the Polymer Network Structure in Poly-N,N-dimethylacrylamide Hydrogels2013

    • Author(s)
      T. Ikeda-Fukazawa, N. Ikeda, M. Tabata, M. Hattori, M. Aizawa, S. Yunoki, and Y. Sekine
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science, Part B: Polymer Physics

      Volume: 51 Pages: 1017-1027

    • DOI

      10.1002/polb.23305

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ionization dynamics of the water trimer: A direct ab initio MD study2013

    • Author(s)
      H. Tachikawa and T. Takada
    • Journal Title

      Chem. Phys.

      Volume: 415 Pages: 76-83

    • DOI

      10.1016/j.chemphys.2012.12.027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Double pi-pi stacking dynamics of benzene trimer cation: direct ab initio molecular dynamics (AIMD) Study2013

    • Author(s)
      H. Tachikawa
    • Journal Title

      Theor. Chem. Acc.

      Volume: 132 Pages: UNSP 1374

    • DOI

      10.1007/s00214-013-1374-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interaction of Hydroxyl OH Radical with Graphene Surface: A Density Functional Theory Study2013

    • Author(s)
      H. Tachikawa, T. Iyama and H. Kawabata
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 52 Pages: 01AH01

    • DOI

      10.7567/JJAP.52.01AH01

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Density Functional Theory (DFT) Study on Interaction of Carbon Free Radicals with Graphene Surface2013

    • Author(s)
      T. Iyama and H. Tachikawa
    • Journal Title

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      Volume: 579 Pages: 10-16

    • DOI

      10.1080/15421406.2013.804793

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of impurity on growth hysteresis and oscillatory growth of crystals2013

    • Author(s)
      H. Miura and K. Tsukamoto
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 13 Pages: 3588-3595

    • DOI

      10.1021/cg400558b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Achiral Metastable Crystals of Sodium Chlorate Forming Prior to Chiral Crystals in Solution Growth2013

    • Author(s)
      H. Niinomi, T. Yamazaki, S. Harada, T. Ujihara, H. Miura, Y. Kimura, T. Kuribayashi, M. Uwaha, and K. Tsukamoto
    • Journal Title

      Crystal Growth & Design

      Volume: 13 Pages: 5188-5192

    • DOI

      10.1021/cg401324f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interplay of Chemistry and Dynamics in the Low-Mass Star Formation2013

    • Author(s)
      Aikawa, Y.
    • Journal Title

      Chemical Reviews

      Volume: 113 Pages: 8961-8980

    • DOI

      10.1021/cr4003193

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water in Protoplanetary Disks: Deuteration and turbulent mixing2013

    • Author(s)
      Furuya, K., Aikawa, Y., Nomura, H., Hersant, F., Wakelam, V.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 779 Pages: 11-29

    • DOI

      10.1088/0004-637X/779/1/11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Survey of H2O, CO2, and CO Ice Features toward Background Stars and low-mass Young Stellar Objects Using AKARI2013

    • Author(s)
      Noble, J. A., Fraser, H. J., Aikawa, Y., Pontoppidan, K. M. & Sakon, I.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 775 Pages: 85-108

    • DOI

      10.1088/0004-637X/775/2/85

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ALMA Observations of the IRDC Clump G34.43+00.24 MM3: Hot Core and Molecular Outflows2013

    • Author(s)
      Sakai, T., Sakai, N., Foster, J. B., Sanhueza, P., Jackson, J. M., Kassis, M., Furuya, K., Aikawa, Y., Hirota, T. & Yamamoto, S.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 775 Pages: 31-36

    • DOI

      10.1088/2041-8205/775/1/L31

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal Instability behind a Shock Wave in H I and Molecular Clouds2013

    • Author(s)
      Aota, T., Inoue, T., Aikawa, Y.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 775 Pages: 26-34

    • DOI

      10.1088/0004-637X/775/1/26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interstellar Detection of c-C3D22013

    • Author(s)
      Spezzano, S., Brünken, S., Schilke, P., Caselli, P., Menten, K. M., McCarthy, M. C., Bizzocchi, L., Trevinõ-Morales, S. P., Aikawa, Y., Schlemmer, S.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 769 Pages: 19-24

    • DOI

      10.1088/2041-8205/775/1/L31

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diagnosing Gas Dispersal Processes in Protoplanetary Disks2013

    • Author(s)
      Nomura, H., Walsh, C., Millar, T. J., Aikawa, Y.
    • Journal Title

      ASP Conference Series

      Volume: 479 Pages: 209

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deuterated Water in Turbulent Protoplanetary Disks2013

    • Author(s)
      Furuya, K., Aikawa, Y., Nomura, H., Hersant, F., Wakelam, V.: Deuterated
    • Journal Title

      ASP Conference Series

      Volume: 476 Pages: 383

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Influences of Disk Winds on Chemical Evolution of Plotoplanetary Disks2013

    • Author(s)
      Ishimoto, D., Nomura, H., Heinzeller, D., Walsh, C., Millar, T. J., Saigo, K.
    • Journal Title

      ASP Conference Series

      Volume: 476 Pages: 393

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water in Protoplanetary Disks: Deuteration and Turbulent Mixing2013

    • Author(s)
      Furuya, K., Aikawa, Y., Nomura, H., Hersant, F., Wakelam, V.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 779 Pages: 11

    • DOI

      10.1088/0004-637X/779/1/11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Local Enhancement of the Surface Density in the Protoplanetary Ring Surrounding HD 1425272013

    • Author(s)
      Fukagawa, Tsukagoshi, Momose, Saigo, Ohashi, Kitamura, Inutsuka, Muto, Nomura, Takeuchi, Kobayashi, Hanawa, Akiyama, Honda, Fujiwara, Kataoka, Takahashi, Shibai
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 65 Pages: L14

    • DOI

      10.1093/pasj/65.6.L14

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Structure and properties of ice in hydrogels2014

    • Author(s)
      Y. Sekine, T. Ikeda-Fukazawa, S. Chi, K. Andrews, J. A. Fernandez-Baca, and H. Fukazawa
    • Organizer
      13th International Conference on the Physics and Chemistry of Ice
    • Place of Presentation
      Thayer School of Engineering at Dartmouth, USA
    • Year and Date
      2014-03-17 – 2014-03-20
  • [Presentation] 原始惑星系円盤における星間塵表面反応による複雑な有機分子生成モデル2014

    • Author(s)
      野村英子
    • Organizer
      「自然科学における階層と全体」シンポジウム
    • Place of Presentation
      桑山ビル(名古屋)
    • Year and Date
      2014-02-20 – 2014-02-21
  • [Presentation] 水和ペプチドへの宇宙線照射効果2014

    • Author(s)
      福澄孝博, 田地川浩人
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2014年冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-01-27 – 2014-01-28
  • [Presentation] ベンゾフェノンへの光照射効果2014

    • Author(s)
      井山哲二, 加藤晃一, 田地川浩人
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2014年冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-01-27 – 2014-01-28
  • [Presentation] リチウムイオンの脱溶媒和ダイナミクス2014

    • Author(s)
      阿部薫明, 田地川浩人
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2014年冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-01-27 – 2014-01-28
  • [Presentation] グラフェンとマグネシウムとの相互作用の理論解明:DFT計算2014

    • Author(s)
      加藤晃一, 井山哲二, 田地川浩人
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2014年冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-01-27 – 2014-01-28
  • [Presentation] 水和結合クラスターへの光照射効果:理論的アプローチ2014

    • Author(s)
      高田知哉, 田地川浩人
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2014年冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-01-27 – 2014-01-28
  • [Presentation] 不純物によるステップ前進速度のカタストロフィック変化に関する数理2013

    • Author(s)
      三浦均,塚本勝男
    • Organizer
      『結晶成長の数理』第8回研究会
    • Place of Presentation
      学習院大学
    • Year and Date
      2013-12-25 – 2014-12-26
  • [Presentation] 原始惑星系円盤における複雑な有機分子生成モデル2013

    • Author(s)
      野村英子
    • Organizer
      新学術領域研究「宇宙における分子進化」第一回全体集会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2013-11-27 – 2013-11-28
  • [Presentation] Type IIコンドリュールに含まれるカンラン石斑晶に見られるFeO-rich overgrowth層の形成条件2013

    • Author(s)
      三浦均,山本哲生
    • Organizer
      日本惑星科学会2013年秋季講演会
    • Place of Presentation
      石垣市民会館
    • Year and Date
      2013-11-20 – 2013-11-22
  • [Presentation] 不純物によるステップ前進速度のカタストロフィック変化2013

    • Author(s)
      三浦均,塚本勝男
    • Organizer
      第43回結晶成長国内会議
    • Place of Presentation
      長野市生涯学習センター
    • Year and Date
      2013-11-06 – 2013-11-08
  • [Presentation] Barred-olivine組織形成のフェーズフィールド計算(2)2013

    • Author(s)
      三浦均
    • Organizer
      本鉱物科学会2013年年会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2013-09-11 – 2013-09-13
  • [Presentation] 原始惑星系円盤の分子輝線観測と化学モデル2013

    • Author(s)
      野村英子
    • Organizer
      原始惑星系円盤研究会
    • Place of Presentation
      国立天文台
    • Year and Date
      2013-08-19 – 2013-08-22
  • [Presentation] Role of impurity on growth hysteresis and oscillatory growth of crystals2013

    • Author(s)
      H. Miura, K. Tsukamoto
    • Organizer
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • Place of Presentation
      Warsaw, Poland
    • Year and Date
      2013-08-11 – 2013-08-16
  • [Presentation] Cooling rate of chondrule estimated from compositionally-zoned olivine2013

    • Author(s)
      H. Miura, Tetsuo Yamamoto
    • Organizer
      The 7th meeting on Cosmic Dust
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2013-08-05 – 2013-08-09

URL: 

Published: 2016-06-01  

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