2010 Fiscal Year Annual Research Report
結晶中での非線形エネルギー局在効果が創り出す動的構造変化の新モデルの構築
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22760066
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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, 助教 (10403172)
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| Keywords | 非線形局在モード / 離散ブリーザー / 分子動力学 / 非線形動力学 |
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| Research Abstract |
本年度研究計画に従って研究を実施し、以下の成果を得た。
1.原子スケールでの結晶構造中での非線形局在モード(Intrinsic Localized Mode, ILM)の構造探索のための分子動力学法-共役勾配法連結コードを開発した。多自由度系の相空間における周期解の探索のため、大多数の原子を凍結した状態から徐々に境界を拡大する手法を用いて、効率よく周期解を探索する方法を確立した。このコードを用いてMDシミュレーションによる時間発展で観測されたILMの詳細な構造を得ることに成功した。
2.得られた数値的な周期解に対して、フロケ理論に基づいて、時間発展の結果からモノドロミー行列を構成し、その固有値解析から周期解の安定性を解析する計算コードを構築した。境界の大きさをパラメータとした体系的な解析を行うことにより、モノドロミー行列の固有値の分布の変化を確認し、計算コードの妥当性を確認した。
3.安定性解析の結果よりILMの不安定化を誘起する不安定擾乱モードの構造が明らかになった。ILMに対して不安定擾乱モードを加えた条件でMDシミュレーションを行い、ILMの不安定化のダイナミクスについて解析を行った。この結果、1次元格子と異なりILMが局在性を保ったまま移動する現象を観測されなかった。これについては次年度も引き続き解析を進める予定である。
3.外部パラメータとしてひずみおよびせん断ひずみを刑に導入した場合のILMの構造および安定性の解析を行った。その結果、ひずみ量の変化によってILMを不安定化させる不安定擾乱モードの形が変化することが確認された。
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