分子動力学法によるナノトライボ分子膜の動力学解析に関する研究
Project/Area Number |
03J52581
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Thin film/Surface and interfacial physical properties
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
尾形 晋 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2003 – 2005
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2005)
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Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2003: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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Keywords | ヘッド・ディスクインタフェース / ナノトライボロジー / メニスカス / 分子動力学シミュレーション / モンテカルロシミュレーション / 液体分子の配列構造 / 表面モルフォロジー / 極性潤滑膜のエネルギー変動 / マイクロマシン / ナノスケールメニスカス / 表面粗さ / 離散的な凝着力 / 高分子潤滑膜の表面流動 / ヘッド・ディスクインターフェース / 動的凝着力 / 離散的な力分布 |
Research Abstract |
ハードディスクのヘッド・ディスクインタフェースにおけるナノトライボロジー現象のうち,特にメニスカスが引き起こす凝着現象と,ディスク表面上における分子層潤滑膜の安定性の解析を目的とした分子シミュレータを開発した. メニスカスの解析に関する分子動力学シミュレーションで得られた知見を以下に示す. 1.平滑面間に形成したメニスカスの場合には,内部の液体分子が固体表面に沿って層状に配列することにより,連続体近似により導出される円弧形状から大きくずれることを明らかにした. 2.粗面間に形成したメニスカスの場合には,液体分子の配列構造が固体表面上の粗さによって乱されて,円弧状の滑らかな表面を形成することを明らかにした. 3.固体・液体表面間が数分子直径程度離れている場合においても,液体膜表面の熱的なゆらぎにより,液体分子が固体表面に凝集し,最終的にはメニスカスを形成することを明らかにした. 4.引張り速度の増大に伴い,引張りを受けるメニスカスの伸び量が増大することを明らかにした. ディスク表面上の分子層潤滑膜の塗膜状態の解析において得られた結果を以下に示す. 1.ディスク表面上における無極性潤滑膜の表面流動を解析するモンテカルロシミュレータを開発し,高分子の回転半径の計算値と実験値とを対応させて,計算で用いる高分子モデルのパラメータを設定する方法を提案した. 2.潤滑膜内部の分子数密度分布から流動する分子層潤滑膜の表面形状を同定する手法を確立した. 3.ディスク表面上における極性潤滑膜の膜厚分布を再現する粗視化分子動力学シミュレータを開発し,潤滑膜表面の表面形態(モルフォロジー)を分子間相互作用に基づいて定量化した. 4.多層構造をもつ極性潤滑膜の膜厚方向のエネルギー変動と塗膜安定性の関係を解析し,膜内部の極性基の凝集状態に対応して表面モルフォロジーが周期的に変動することを明らかにした.
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Report
(3 results)
Research Products
(11 results)