2017 Fiscal Year Research-status Report
結晶中に励起される非線形エネルギー局在の格子スケール制御法の構築
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16K05041
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
土井 祐介 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10403172)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 非線形格子力学 / 分子動力学 / 非線形局在モード |
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| Outline of Annual Research Achievements |
結晶構造内での非線形性によるエネルギー局在構造の励起過程、移動過程およびそれに伴う脱局在過程を明らかにするために(a)3次元結晶格子モデルから非線形局在モードが励起・伝播する格子列に着目してオンサイトポテンシャルを持つ1次元非線形モデルへのモデル化およびそのモデルを用いた非線形局在モードのダイナミクスの網羅的解析，(b)格子の対称性の概念を用いた非線形オンサイトポテンシャルおよびインターサイトポテンシャルの形状と非線形局在モードの移動性の数値的検討，(c)カーボンナノチューブにおけるひずみ付与と非線形局在モードのダイナミクスの関係についての分子動力学解析を実施した。(a)よりインターサイトポテンシャルの形状(偶奇性)およびオンサイトポテンシャルの大きさによって非線形局在モードの移動性が大きく変化すること，また移動型非線形局在モードの振舞いは，初期状態からの静止型非線形局在モードの不安定化による移動開始のプロセスと，移動型非線形局在モードが生成されたあとの定常状態での振舞いが非線形相互作用ポテンシャルの異なる特性によって支配されていることが示唆された。(b)により前年度に示唆された当初とは異なるアプローチによるモデル構築により非線形局在モードの移動性を高められることを数値的に確認した。また(c)によりカーボンナノチューブに与えるひずみの大きさによって非線形局在モードの寿命が変化することが時間発展シミュレーションにより確認できた。具体的には引張ひずみをカーボンナノチューブに与えることにより非線形局在モードの寿命が長くなること，また不安定化の際にはカーボンナノチューブの面外の振動が励起されるが，引張ひずみによって面外振動が抑制されていることが確認できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定している研究計画の範囲内で概ね順調に推移している。非線形局在モードの良い移動性をもたらす格子モデルの構築については当初計画していたアプローチとはことなるアプローチによっても実現可能であることが確認された。これにより複数のモデルにおける外部からの入力による非線形局在モードの励起手法の検討が可能になると考えられる。また分子動力学モデルを用いた非線形局在モードの励起及びそのダイナミクスについてもデータを収集することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度までに構築された非線形格子モデルを用いてさまざまな変位，外力形状からの応答から非線形局在モードが励起される過程を数値解析により明らかにする。また原子モデルにおける相互ポテンシャル形状と非線形局在モードの性質を反映した力学モデルを構築し，材料中における非線形局在モードの励起，脱局在の実現方法について検討する。
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| Causes of Carryover |
(理由)
次年度の国際会議参加のための旅費が当初計画より多くなる見込みのため。
(使用計画)
次年度開催の国際会議旅費として使用予定。
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