1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09212227
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
藤原 進 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 助手 (30280598)
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| Keywords | 分子動力学シミュレーション / 高分子鎖 / 構造形成 / ボンド配向秩序 |
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| Research Abstract |
高分子の構造形成機構を分子レベルで解明するため、我々は1本当り20個のセグメントから成る100本の短い高分子鎖の分子動力学(MD)シミュレーションを行った。鎖状高分子のモデルとして、最も単純な内部構造を持つポリメチレン鎖を用い、分子力場として、DREIDINGポテンシャルを使った。また、メチレン(CH_2)は、一つの質点として扱った。先ず高温(700K)でランダムは配位を作り、次にそれを様々な温度に冷却した。局所配向秩序を調べるため、我々は「クラスタ」の概念を以下のように導入した。つまり、2本の鎖が互いに隣接し、かつ同じ方向を向いているとき、それらは同じクラスタに属するとした。シミュレーションで得られたデータから、このように定義されたクラスタを抽出し、グラフィック・ワークステーションで可視化を行うことにより、また、大域的配向秩序パラメタの時間変化を調べることにより、以下の新しい結果を得た。
1.高温(700K)でランダム状態にある高分子鎖を冷却することによって、配向秩序構造が形成される。また、得られた構造は、六方充填構造である。
2.局所配向秩序クラスタは、段階的に成長する。
3.大域的配向秩序構造の形成も、クラスタの成長に関連して段階的に進行する。
今後は、絡み合いの存在する長い高分子鎖の場合に、どのような構造形成過程が見られるかを調べる。また、結晶成長面に高分子鎖が取り込まれて結晶成長する過程のMDシミュレーションも行うつもりである。
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[Publications] S.Fujiwara: "Molecular dynamics simulation of structural formation of short polymer chains" Physical Review Letters. 80・5. 991-994 (1998)
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[Publications] S.Fujiwara: "Molecular dunamics simulations of structural formation of a single polymer chain : Bond-orientational order and conformational defects" The Journal of Chemical Physics. 107・2. 613-622 (1997)
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[Publications] S.Fujiwara: "Simulation study of the structural formation in thermodynamically closed systems" Proceedings of the 1996 International Conference on Plasma Physics. 838-841 (1997)
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[Publications] S.Fujiwara: "Simulation study of the structural formation of short polymer chains" Annual Report of National Institute for Fusion Science April 1996-March 1997. 268-268 (1997)
