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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Theoretical Modeling of Surface Processes and MC- and PP-disk chemistry

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, 専任教授 (40409496)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田地川 浩人  北海道大学, 工学研究院, 助教 (10207045)
三浦 均  名古屋市立大学, 大学院システム自然科学研究科, 准教授 (50507910)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywords星間分子雲 / 物質進化 / 理論計算
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研究を実施した。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、以上四つの個別目標を設定して研究を進めた。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、各課題を推進した。
研究の成果として、項目(1)では、古典分子動力学法を用いた計算により、極低温下のアモルファス氷とアモルファスフォルステライトの表面構造を明らかにした。項目(2)では、ダイレクト・アブイニシオ分子動力学法を用いて氷表面上に吸着した水ダイマーおよびアンモニアダイマーの拡散機構を解析し、表面拡散のメカニズムを明らかにした。項目(3)では、数値シミュレーションにより氷ダストの蒸発が生じる衝撃波条件を解析し、CO2氷が典型的な降着衝撃波により昇華可能であることを示した。項目(4)では、塵表面反応を含めた化学反応計算や重水素濃縮過程のモデル化に成功した。これらの成果は随時、学術論文や学会等で報告しており、いずれも高く評価されている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results)

  • [Journal Article] XANES spectra of forsterite in crystal, surface, and amorphous states2018

    • Author(s)
      Osamu Takahashi, Yusuke Tamenori, Taiga Suenaga, Tomoko Ikeda- Fukazawa, Junya Matsuno, and Akira Tsuchiyama
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 8 Pages: 025107-1-10

    • DOI

      10.1063/1.5017245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication and biological evaluation of hydroxyapatite ceramics including bone minerals2018

    • Author(s)
      Tomohiro Yokota, Takuya Miki, Michiyo Honda, Tomoko Ikeda-Fukazawa, Ken Ishii, Morio Matsumoto, and Mamoru Aizawa
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 126 Pages: 99-108

    • DOI

      10.2109/jcersj2.17216

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structures of surface and interface of amorphous ice2017

    • Author(s)
      Yu Kumagai and Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 678 Pages: 153-158

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2017.04.055

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Change in hydrogen bonding structures of a hydrogel with dehydration2017

    • Author(s)
      Ryo Naohara, Kentaro Narita and Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 670 Pages: 84-88

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2017.01.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrothermal synthesis of single-crystal-tristrontium phosphate particles2017

    • Author(s)
      Akihiro Ishida, Shigeo Hori, Toshihiko Tani, Tomoko Ikeda-Fukazawa, and Mamoru Aizawa
    • Journal Title

      Journal of the European Ceramic Society

      Volume: 37 Pages: 351-357

    • DOI

      10.1016/j.jeurceramsoc.2016.07.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemical State of Nitrogen in Nitrogen-Doped Hydroxyapatite Ceramics with Enhanced Bioactivity2017

    • Author(s)
      Ryota Namiki, Takuya Suyama, Chihiro Izawa, Tomoko Ikeda-Fukazawa, Michiyo Honda, Tomoaki Watanabe, Mamoru Aizawa
    • Journal Title

      Key Engineering Materials

      Volume: 720 Pages: 215-218

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.720.215

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ion diffusion on amorphous ice surface2018

    • Author(s)
      Norifumi Hara, Masaya Aoki, and Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      14th International Conference on the Physics and Chemistry of Ice
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure and dynamics of amorphous ice including gas molecules2018

    • Author(s)
      Yasuhito Naoshima and Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      14th International Conference on the Physics and Chemistry of Ice
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure and dynamics of amorphous ice including gas molecules2018

    • Author(s)
      Akihiro Kinjo, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      14th International Conference on the Physics and Chemistry of Ice
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Poly-(acrylamide-co-dimethylacrylamide) ハイドロゲルの網目構造形成メカニズム2018

    • Author(s)
      東輝, 田畑麻友, 相澤守, 深澤倫子
    • Organizer
      第29回高分子ゲル研究討論会
  • [Presentation] 重水を含有した高分子ハイドロゲルの脱水過程における水の構造変化2018

    • Author(s)
      渡辺哲平,綿野仁,深澤倫子
    • Organizer
      第29回高分子ゲル研究討論会
  • [Presentation] 温度応答性コポリマーハイドロゲル中の水の構造2018

    • Author(s)
      伊藤慎大郎,深澤倫子
    • Organizer
      第29回高分子ゲル研究討論会
  • [Presentation] 脱水に伴う感熱応答性高分子ハイドロゲル中の水の構造変化のメカニズム2018

    • Author(s)
      曽我部勇斗,深澤倫子
    • Organizer
      第29回高分子ゲル研究討論会
  • [Presentation] X線回折法を用いた polyacrylamide ハイドロゲルの構造解析2018

    • Author(s)
      加藤謙一,猶原諒,深澤倫子
    • Organizer
      第29回高分子ゲル研究討論会
  • [Presentation] Molecular Evolution in Space2017

    • Author(s)
      Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      International Symposium "Evolution of Molecules in Space
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-diffusion of water molecules on amorphous ice surface2017

    • Author(s)
      Norifumi Hara, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      International Symposium "Evolution of Molecules in Space
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structural analyses of amorphous ice using infrared spectroscopy2017

    • Author(s)
      Akihiro Kinjo, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      International Symposium "Evolution of Molecules in Space
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure of amorphous ice including carbon dioxide2017

    • Author(s)
      Yasuhito Naoshima and Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      International Symposium "Evolution of Molecules in Space
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of hydrate formation on carbon isotopic composition2017

    • Author(s)
      Takahiro Inoue, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      International Symposium "Evolution of Molecules in Space
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure and dynamics of amorphous forsterite surface2017

    • Author(s)
      Junya Nishizawa, Tomoko Ikeda-Fukazawa
    • Organizer
      International Symposium "Evolution of Molecules in Space
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アモルファス氷表面におけるイオン拡散2017

    • Author(s)
      原典史, 青木雅矢, 深澤倫子
    • Organizer
      第31回分子シミュレーション討論会
  • [Presentation] フォルステライトのガラス転移2017

    • Author(s)
      西澤隼哉, 深澤倫子
    • Organizer
      第31回分子シミュレーション討論会
  • [Presentation] 分子置換に伴うハイドロキシアパタイトの構造変化2017

    • Author(s)
      鈴木悠平, 並木亮太, 本田みちよ, 渡邊友亮, 相澤守, 深澤倫子
    • Organizer
      第31回分子シミュレーション討論会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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