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ナノクラスターの成長とその集団の非平衡統計力学

研究課題

研究課題/領域番号 09J01958
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 数理物理・物性基礎(理論)
研究機関京都大学

研究代表者

齊藤 国靖  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2010年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2009年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードナノクラスター / 跳ね返り係数 / 粘弾性体 / 粉体せん断流 / 弱非線形解析 / 弾性論 / 薄膜 / グラフェン
研究概要

1.ナノクラスター同士の斜め衝突における負の跳ね返り係数
受入研究者である早川尚男教授とA.Bodrova氏およびN.Brilliantov教授らと共にナノクラスター同士の斜め衝突の数値シミュレーションと理論解析を行った。分子動力学シミュレーションにより、引力相互作用がスクリーニングされたナノクラスターや表面を水素原子でコーティングされたシリコンナノクラスター同士の斜め衝突を再現し、ある入射角以上では跳ね返り係数が負になるという結果を得た。ナノクラスターの負の跳ね返り係数は接触面の回転効果を考慮することで説明することができ、マクロな散逸粒子同士の衝突で用いられる粘弾性体モデルを使い、入射角度に対する跳ね返り係数の振る舞いを定量的に説明することができた。また、表面を水素原子でコーティングされたシリコンナノクラスター同士の斜め衝突においては、法線方向の変位のダイナミクスまでほぼ定量的に説明することに成功している。本研究成果は今年度の11月にアメリカの学術雑誌Physical Review Lettersに掲載され、Editors' Suggestionsに選ばれるなど、高い評価を得ている。
2.粉体せん断流の弱非線形解析
今年度の初めから現在にかけては、2次元の粉体せん断流の弱非線形解析に取り組んでいる。本年度の1月以降は本課題に専念している。特に、Hydrodynamic limitにおける理論計算を注意深く進めており、線形安定性解析に関しては一通りの成果を上げている。今後は弱非線形解析での様々な矛盾点を追及し、学術雑誌Granular Matterに投稿する予定である。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Negative normal restitution coefficient found in simulation of nanocluster collisions2010

    • 著者名/発表者名
      Kuniyasu Saitoh
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motion of a free-standing graphene sheet induced by a collision with an argon nanocluster : Analyses of the detection and heat-up of the graphene2010

    • 著者名/発表者名
      Kuniyasu Saitoh, Hisao Hayakawa
    • 雑誌名

      Physical Review B 81

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of depositions of Lennard-Jones cluster on a crystalline surface2009

    • 著者名/発表者名
      Kuniyasu Saitoh, Hisao Hayakawa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 122

      ページ: 1081-1094

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Weakly nonlinear analysis of granular shear flow2010

    • 著者名/発表者名
      齊藤国靖
    • 学会等名
      Recent Progress in Physics of Dissipative Particles
    • 発表場所
      京都大学,京都市
    • 年月日
      2010-11-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Weakly nonlinear analysis of granular shear flow2010

    • 著者名/発表者名
      齊藤国靖
    • 学会等名
      「惑星科学と粉体物理の接点を探る」ワークショップ
    • 発表場所
      神戸大学,神戸市
    • 年月日
      2010-11-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 粉体せん断流の弱非線形解析2010

    • 著者名/発表者名
      齊藤国靖
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学,堺市
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 有限温度の固体表面とのナノクラスター衝突と吸着状態の数値的研究2009

    • 著者名/発表者名
      齊藤国靖
    • 学会等名
      第64回日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~saitoh/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~saitoh/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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