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非線形エネルギー局在による結晶中のき裂のダイナミクスの数理モデル化

研究課題

研究課題/領域番号 20760057
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 工学基礎
研究機関大阪大学

研究代表者

土井 祐介  大阪大学, 工学研究科, 助教 (10403172)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2008年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード非線形格子力学 / 分子動力学 / 離散ブリーザー / 非線形局在モードグラフェンシート / 非線形局在モード / 非線形力学 / 周期解
研究概要

材料中のミクロなスケール(原子・分子スケール)において原子・分子間の相互作用ポテンシャルの非線形性によって出現する特異な局在振動の構造およびダイナミクスの解析を行った。特に理想的な2次元炭素構造体であるグラフェンシートに着目し、原子運動のシミュレーション(分子動力学シミュレーション)と方程式の数値手法を組み合わせて炭素-炭素結合に現れる非線形振動の探索および構造の解析を行った。さらに局在振動の安定性解析を行い、局在構造の不安定化時の初期的なふるまいを示した。以上の結果より、局在振動が炭素-炭素結合の切断や再結合など、原子・分子構造における構造変化におけるトリガーとなりうることが示唆される。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Influence of nonlinear atomic interaction on excitation of intrinsic localized modes in carbon nanotubes2010

    • 著者名/発表者名
      T. Shimada, D. Shirasaki, Y. Kinoshita, Y. Doi, A. Nakatani, T. Kitamura
    • 雑誌名

      Physica D 239

      ページ: 407-413

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一定外力を付与した水素原子拡散理論とその分子動力学シミュレーションによる検討2010

    • 著者名/発表者名
      政家利彦・土井祐介・中谷彰宏
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編 76

      ページ: 52-61

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 窒化ガリウムのMBE成長における島形成の基板温度依存性と形態解析2010

    • 著者名/発表者名
      小林泰典・土井祐介・中谷彰宏
    • 雑誌名

      材料 59

      ページ: 157-164

    • NAID

      130000165574

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グラフェンシートにおける非線形局在モードの構造と安定性2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 雑誌名

      第14回分子動力学シンポジウム講演論文集

      ページ: 18-19

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 2原子結晶構造中での離散ブリーザーの存在と安定性2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録 1645

      ページ: 66-71

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Translational asymmetry controlled lattice and numerical method for moving discrete breather in four particle system2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Doi, K. Yoshimura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 78

      ページ: 34401-34401

    • NAID

      110007138880

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulational instability of zone boundary mode and band edge modes in nonlinear diatomic lattices2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Doi, A. Nakatani, K. Yoshimura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E 79

      ページ: 26603-26603

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infuluence of nonlinear atomic interaction on excitation of intrinsic localized modes in carbon nanotubes2009

    • 著者名/発表者名
      T.Shimada, D.Shirasaki, Y.Kinoshita, Y.Doi, A.Nakatani, T.Kitamura
    • 雑誌名

      Physica D 239

      ページ: 407-413

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulational instability of zone boundary mode and band edge modes in nonlinear diatomic lattices2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Doi, A. Nakatani, K. Yoshimura
    • 雑誌名

      Physical Review E 79

      ページ: 26603-26603

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Translational asymmetry controlled lattice and numerical method for moving discrete breather in four particle system2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Doi, K. Yoshimura
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 78

      ページ: 34401-34401

    • NAID

      110007138880

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 原子配列の幾何形状に起因する非線形局在モードの励起に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 雑誌名

      日本機械学会講演論文集(第21回計算力学講演会) No08-33(CD-ROM)

      ページ: 452-453

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] カーボンナノチューブにおける非線形局在モードと原子間相互作用の非線形性の関係2008

    • 著者名/発表者名
      木下佑介・白崎大輔・土井祐介・中谷彰宏・北村隆行
    • 雑誌名

      第13回分子動力学シンポジウム講演論文集

      ページ: 7-29

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 結晶格子モデルにおける非線形局在モードの移動性についての検討2008

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 雑誌名

      第13回分子動力学シンポジウム講演論文集

      ページ: 73-74

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 分子動力学法によるNi結晶中の水素拡散挙動とその素過程の解析2008

    • 著者名/発表者名
      政家利彦, 土井祐介, 中谷彰宏
    • 雑誌名

      材料 57-8

      ページ: 774-779

    • NAID

      130002085605

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2次元結晶における離散ブリーザーの構造とダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      第9回機械工学における力学系理論の応用に関する研究会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 2次元結晶における離散ブリーザーの構造とダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      2009年度機械工学における力学系理論の応用に関する研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学矢上キャンパス
    • 年月日
      2010-03-28
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 離散ブリーザーによる結晶の構造変化の検討2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会「非線形波動の数理と応用」
    • 発表場所
      京都大学理学研究科
    • 年月日
      2009-10-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 離散ブリーザーによる結晶の構造変化の検討2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会「非線形波動現象の数理と応用」
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2009-10-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 非線形Klein-Gordon型格子における離散ブリーザーの存在と安定性2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 非線形Klein-Gordon型格子における離散ブリーザーの存在と安定性2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・吉村和之
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本市
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 非線形格子モデルにおけるエネルギー局在現象-分子動力学的アプローチによる局在構造の探索-2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 学会等名
      近未来型の建築構造解析に関するワークショップ(GA09大阪)
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2009-07-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンシートにおける非線形局在モードの構造と安定性2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      日本材料学会第14回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      愛媛県県民文化会館
    • 年月日
      2009-05-22
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] グラフェンシートにおける非線形局在モードの構造と安定性2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 学会等名
      第14回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      松山市
    • 年月日
      2009-05-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 2原子非線形格子におけるZone Boundary ModeとBand Edge Modeの変調不安定解析2009

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 1次元格子系における移動型非線形局在モードの衝突のダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      電気情報通信学会非線形問題研究会(NLP)
    • 発表場所
      石川県文教会館
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 1次元格子系における移動型非線形局在モードの衝突のダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 学会等名
      電気情報通信学会非線形問題研究会(NLP)
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 原子配列の幾何形状に起因する非線形局在モードの励起に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      日本機械学会第21回計算力学講演会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2008-11-02
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 原子配列の幾何形状に起因する非線形局在モードの励起に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 学会等名
      第21回計算力学講演会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2008-11-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブにおける非線形局在モードの励起構造の解析2008

    • 著者名/発表者名
      土井祐介
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブにおける非線形局在モードと原子間相互作用の非線形性の関係2008

    • 著者名/発表者名
      木下佑介
    • 学会等名
      日本材料学会第13回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブにおける非線形局在モードと原子間相互作用の非線形性の関係2008

    • 著者名/発表者名
      木下佑介・白崎大輔・土井祐介・中谷彰宏・北村隆行
    • 学会等名
      第13回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 結晶格子モデルにおける非線形局在モードの移動性についての検討2008

    • 著者名/発表者名
      土井祐介・中谷彰宏
    • 学会等名
      第13回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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