2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K05646
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
大鳥 範和 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20272859)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 分子動力学計算 / 輸送係数 / 自己拡散係数 / 粘性率 / ストークス－アインシュタインの関係 / 液体 / 多原子分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請書の研究計画欄に記載のとおり、主として多原子分子からなる液体について研究を進めた。なお、28年度の研究実施報告書に記載のとおり、29年度に実施を計画していたフラーレン類を含む単純液体については、28年度中に研究を完了したため、29年度は多原子分子として鎖状アルカンを対象に追加して研究を進めた。
多原子分子からなる液体として、予定していたN2とO2を対象として、無次元化された輸送係数の各変数依存性を分子動力学（MD）計算によって評価した。単原子分子との相違点は、分子内結合の有無である。特に二原子分子の液体では、分子内の結合長（l）とサイズ（σ）比を意味するelongation（l/σ）の変化に伴う慣性能率と充填率の変化について、本研究ではl/σ、慣性能率、充填率のうち、１もしくは２変数を一定に保持して輸送係数の変数依存性を決定することにより、各変数による定量的寄与を評価した。その結果、各輸送係数に及ぼす正味のelongation の効果は限定的であることが明らかとなった。なお、 CH4とCCl4についてはMD計算を行って解析を進めているところである。また、多原子分子からなる液体の過冷却状態についても、水を対象としてMD計算を行って解析を進めているところである。
一方、30年度に計画していた溶融塩を対象とした研究にも着手した。すなわち、先ず点電荷モデルにおいて、陽イオンと陰イオン間の相違点を電荷の符号のみとして、イオン半径と質量などを全て同じ（両者の平均値）としたモデル物質を考案し、自己拡散係数、イオン伝導率、粘性率の各変数依存性をMD 計算によって評価した。
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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
申請書の研究計画欄に記載のとおり、29年度に計画していた多原子分子からなる液体の各輸送係数の評価を行った。CH4、CCl4、H2Oなど、一部で解析途中の系もあるものの、フラーレン系の完了に伴って対象を鎖状アルカン分子に拡張し、また30年度に予定していた溶融塩の研究にも着手した。
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| Strategy for Future Research Activity |
30年度は、29年度の一部解析途中の系を完了させると共に、当初計画のとおり、引き続き溶融塩を対象とした研究を進めて、さらにイオン液体を対象とした研究を完成させる。
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| Causes of Carryover |
29年度に研究室配属された4年生3名が全員大学院博士前期課程に進学したため、30年度は計4名の博士前期課程の学生を名古屋で開催される国際会議に派遣することにした。また、これに合わせて29年度に予定していた計算機の購入を30年度始めに延期して、計算機資源の需要のピークに対応させることにしたため。これらの旅費と計算機の購入に次年度使用額を充当させる。
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