| 研究課題/領域番号 |
09650074
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
工学基礎
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
小林 亮 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (60153657)
|
|---|
| 研究分担者 |
柳田 達雄 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80242262)
西浦 廉政 (西浦 康政) 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00131277)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1998年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1997年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
|
|---|
| キーワード | 粒界 / フェーズフィールドモデル / 再結晶 / 特異拡散 / スパイラルステップ / 偏析 / 粉粒体 / 自己分裂パターン / recrystallization / grain boundarg migration / grain rotation / step dynamics / screw dislocation / spiral step / bunching / phase field model / grain boundary / polycrystal / singular diffusivity / nonlinear semi-group theory / segregation / granular materials / self-replicating / 反応拡散系 / フェーズフィールド / 多結晶 / 相分離 / Cahn-Hilliard / ブロックコポリマー / 散逸系 |
|---|
| 研究概要 |
1.従来のフェーズフィールドモデルには、結晶方位を表す変数がないために、単結晶の形成しか記述できないという根本的な欠陥があった。この問題に対しベクトル化されたフェーズフィールドモデルを提案し、多結晶の同時成長からグレインバウンダリの形成までを再現した。
2.(1)グレインバウンダリの移動と(2)グレイン自身の回転という二つの過程が再結晶の基本過程である。再結晶過程を記述する従来のモデルはすべてグレイン自身の回転を表現することができず(1)の過程のみを記述することで満足してきた。我々はフェーズフィールド型のモデルを提案し、(1)(2)両方の過程を同時に再現することに初めて成功した。
3.上記の再結晶過程のモデルにおいて、角度変数の時間発展を記述する方程式は、通常の意味における偏微分方程式ではなく、無限大の拡散係数を導入することによって、長距離相互作用を実現するという新しい数学的アイデアに基づいた方程式である。本研究ではこの方程式の数学的正当化と挙動の解析を行った。
4.回転円筒内で2種の粉粒体の混合物が軸方向に分離するという現象は古くから知られている。実験とモデリングを通して、この現象が2種粉粒体のつくる表層流の持つ強い分離傾向によって引き起こされるという解釈に到達した。
5.らせん転位や2次元核生成による沿面成長を記述するフェーズフィールド型のモデルを提出した。このモデルは、任意のバーガースベクトルを持つ複数個のらせん転位によって生じるステップのさまざまな運動を記述することができる。
6.自己分裂パターンのダイナミクスの数学的構造を、実験数学的手法を用いて明かにした。これにより、整列したサドルノード分岐とその間を結ぶ経路がこのようなパターン形成の本質であることが示された。
|
