Molecular Dynamics Study of Atomic-Scale Effects in Interfacial Instabilities and Their Applications

• Project/Area Number: 26K06949
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 渡辺 宙志 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50377777)
• Project Period (FY): 2026-04-01 – 2031-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2026)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2030: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2029: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2028: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2027: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 分子動力学法 / 不安定性 / 相転移

Outline of Research at the Start

本研究では、分子動力学法を用いて界面不安定性の分散関係を安定モードを含めて精密に測定する新手法を提案し、その物理機構を解明するとともに制御手法の開発を目指す。従来のホワイトノイズを用いた解析では取得が困難であった減衰モードを、指定波数の変調を与えることで直接評価し、特に粘性の役割を明らかにする。さらに、界面に配置した分子に独立の波数変調を与えることで、不安定波数の選択的成長による制御を試みる。本研究は大規模計算によって初めて得られる精密な分散関係とその制御を通じ、界面不安定性の理解と応用に新たな展開をもたらす。