| 研究課題/領域番号 |
20K14659
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 分子動力学 / 固液界面 / 熱流速 / Geen-Kubo / 付着仕事 / Green-Kubo / 熱輸送 / 界面熱抵抗 / 熱輸送特性 / 分子動力学法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
固体の熱の大部分は原子の振動によって伝わり，その振動を量子化したのはフォノン（音響量子）である．数値計算手法の一つである分子動力学法によってフォノン解析を行うことでその物質の熱輸送特性を明瞭に表すことができるが固体内に限定される．本研究では，分子動力学法に於いて主に固液界面に適用できる熱輸送特性の解析方法を確立させる．
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| 研究成果の概要 |
分子スケールの数値計算によって様々な材料について数多くの研究がされてきた．本研究では界面やその熱輸送特性に着目し，解析をよりたやすく，より厳密にできるように手法の開発に注力した．具体的に界面の熱輸送特性や濡れに関わる固液付着仕事に関する新たな手法の開発や複雑な系での妥当性の検討，複雑な分子の正しい熱流速計算方法の提案と実装や複雑な界面形状の場合の熱輸送能力の評価方法の探索を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の計算機やソフトの発展によって，数値計算による材料の研究が盛んになってきたが，多くの研究グループが既存のツールの使用にとどまっている．今回の研究では，すでに広く使われる数値計算ツールでできる手軽な解析手法の開発やツールそのものの改善を行った．これにより，数値計算による界面や熱の研究を行っている全員に恩恵をもたらすことができ，それが業界全体の水準上げにつながると思われる．
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