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粗子化分子動力学シミュレーションによる相変化ダイナミクス

Research Project

Project/Area Number 17760172
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

泰岡 顕治  Keio University, 理工学部, 准教授 (40306874)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords分子動力学 / 粗子化 / 分子動力学専用計算機 / 相変化 / 液晶 / 分子動力学シニュレーション / 散逸粒子動力学シミュレーション
Research Abstract

17年度,18年度に引き続き液晶の粗子化分子動力学シミュレーションおよび原始レベルでの分子動力学シミュレーションを行った.粗子化分子動力学シミュレーションについては,平板間に挟まれた液晶の振る舞い,拡散係数などについてシステムサイズ依存性について大規模計算を行った.また,粗子化シミュレーションとの対応を見るために,昨年度からの続きで原始レベルでの分子動力学シミュレーションを行った.特に今年度は,5CBを用いて,当方相と液晶相の間の相転移現象について計算を行った.既存の研究では,分子数が少なく,また長時間シミュレーションが行われていなかったため,粗子化シミュレーションとの比較も難しかった.本研究では,分子動力学専用計算機MDGPAPE-3を用い,500分子程度の系において, 0. lMPaにおける様々な温度で,約100nsほどのシミュレーションを行い,相転移現象を計算した.計算に汎用機を用いた場合には数十年かかることが予想されるが,本研究ではMDGRAPE-3を用いることで1年弱で計算を行うことができた.分子モデルとしてOPLS-UAモデルを用いたが,計算系を大きくし,計算時間を長く取ったことで,周期境界条件の影響が少なくなり,相転移の際のヒステリシスが小さくなったことで,転移点をより正確に見積もることが可能となった.転移点は実験結果より3%ほど小さくなった.また粗子化シミュレーションで得られた値とほぼ一致した.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2008 2007

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Interfacial anisotropy in the transport of liquid crystals confined between flat, structureless walls: A molecular dynamics simulation approach2008

    • Author(s)
      T. Mima and K. Yasuoka
    • Journal Title

      Physical Review E 77

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 壁面間隔に誘発される閉じ込められた液晶の相境界の振動2007

    • Author(s)
      美馬 俊喜, 泰岡 顕治
    • Organizer
      第21回分子シミュレーション討論会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2007-11-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 閉じ込められた液晶の秩序形成および輸送特性に関する分子動力学シミュレーション(2)2007

    • Author(s)
      美馬 俊喜, 泰岡 顕治
    • Organizer
      日本物理学会2007年秋季大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-24
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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