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メタダイナミクスに基づくナノ界面安定構造探索と密着特性評価への展開

研究課題

研究課題/領域番号 21760065
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関東京大学

研究代表者

原 祥太郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (10401134)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2009年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード計算物理 / ナノ材料 / 材料強度
研究概要

ナノスケール界面の安定構造を探索するためには,界面近傍で発生する原子スケール熱活性化現象を理解する必要がある.しかしながら,分子動力学法(MD)を代表とした従来原子計算スキームは,時間スケールに大きな制約があるため,固体内欠陥挙動を捉えにくく,結果,正確に発生頻度や活性化パラメータを予測することが困難であった.そこで,(1)0Kで活性化エンタルピーを定量的に算出できる大規模反応経路解析(NEB法)の開発(2)有限温度で秒スケールに及ぶ長時間ダイナミクスを実現できる加速化分子動力学法(Hyperdynamics法)の新しいアルゴリズム提案・開発を行い,金属中の転位発生プロセスへの適用可能性を検証した.結果,加速化シミュレーションによって,実験スケール(秒オーダー)の解析に成功し,応力と温度に依存する活性化パラメータの獲得に始めて成功した。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (16件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reaction Pathway Analysis of Homogeneous Dislocation Nucleation in a Perfect Molybdenum Crystal2011

    • 著者名/発表者名
      H.A.Saeed, S.Izumi, S.Hara, S.Sakai
    • 雑誌名

      MRS Online Proceedings Library. 1297

      ページ: 10-17

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropy behavior of dislocation nucleation from a sharp corner in copper2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Sun, S.Izumi, S.Hara, S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Comput.Sci.Tech. 5

      ページ: 54-61

    • NAID

      130000791958

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction Pathway Analysis of Homogeneous Dislocation Nucleation in a Perfect Molybdenum Crystal2011

    • 著者名/発表者名
      Hasan A.Saeed
    • 雑誌名

      MRS Online Proceedings Library

      巻: 1297 ページ: 10-17

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropy Behavior of Dislocation Nucleation from a Sharp Corner in Copper2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Sun
    • 雑誌名

      Journal of Computational Science and Technology

      巻: (印刷中(掲載確定))

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive strain-boost hyperdynamics simulations of stress-driven atomic processes2010

    • 著者名/発表者名
      S.Hara, Ju Li
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B. 82

      ページ: 184114-184114

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition Pathway Analysis of Homogeneous Dislocation Nucleation in a Perfect Silicon Crystal2010

    • 著者名/発表者名
      H.A.Saeed, S.Izumi, S.Hara, S.Sakai
    • 雑誌名

      Mater.Res.Soc.Symp.Proc. FF-05-14

      ページ: 1224-1224

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive strain-boost hyperdynamics simulations of stress-driven atomic processes2010

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Hara
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 82 ページ: 184114-184114

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition Pathway Analysis of Homogeneous Dislocation Nucleation in a Perfect Silicon Crystal2010

    • 著者名/発表者名
      Hasan A.Saeed
    • 雑誌名

      Mater.Res.Soc.Symp.Proc.

      巻: FF-05-14 ページ: 1224-1224

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction pathway analysis for dislocation nucleation from Ni surface step2009

    • 著者名/発表者名
      S.Hara, S.Izumi, S.Sakai
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 106

      ページ: 93507-93507

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction pathway analysis for dislocation nucleation from Ni surface step2009

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Hara
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 106

      ページ: 93507-93507

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiscale analysis on the onset of nanoindentation-induced delamination : Effect of high-modulus Ru overlayer2009

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Hara
    • 雑誌名

      Acta Materialia 57

      ページ: 4209-4216

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Adaptive strain-boost hyperdynamics simulations of stress-driven atomic processes2010

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Hara
    • 学会等名
      2010 Fall MRS meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2010-12-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 加速化分子動力学法による固体中の欠陥挙動の活性化パラメータ導出2010

    • 著者名/発表者名
      原祥太郎
    • 学会等名
      日本機械学会第23回計算力学講演会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 均質転位核生成過程における活性化エネルギーに関する結晶構造の影響2010

    • 著者名/発表者名
      Hasan A.Saeed
    • 学会等名
      日本機械学会第23回計算力学講演会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dislocation nucleation from a sharp corner in copper : Difference between 90 partial and 30 partial2010

    • 著者名/発表者名
      Yu Sun
    • 学会等名
      日本機械学会第23回計算力学講演会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 応力駆動原子プロセスに向けた加速化分子動力学法Strain-Boost Hyperdynamics2010

    • 著者名/発表者名
      原祥太郎
    • 学会等名
      日本材料学会第15回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-05-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Siにおけるshuffle・glide均質転位核生成2010

    • 著者名/発表者名
      Hasan A.Saeed
    • 学会等名
      日本材料学会第15回分子動力学シンポジウム
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-05-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Multiscale analysis for dislocation nucleation and thin film delamination2010

    • 著者名/発表者名
      原祥太郎
    • 学会等名
      〓d International Workshops on Advances in Computational Mechani〓
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 応力駆動原子プロセスに向けた加速化分子動力学法:Strain-Boost Hyperdynamics2010

    • 著者名/発表者名
      原祥太郎, Ju Li
    • 学会等名
      第15回分子動力学シンポジウム 20-22
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Siにおけるshuffle・glide 均質転位核生成2010

    • 著者名/発表者名
      サイード・ハサン・アフタブ, 泉聡志, 原祥太郎, 酒井信介
    • 学会等名
      第15回分子動力学シンポジウム 39-40
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 均質転位核生成過程における活性化エネルギーに関する結晶構造の影響2010

    • 著者名/発表者名
      サイード・ハサン・アフタブ, 泉聡志, 原祥太郎, 酒井信介
    • 学会等名
      第23回計算力学講演会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Dislocation nucleation from a sharpcorner in copper : Difference between 90partial and 30 partial2010

    • 著者名/発表者名
      ソンユ, 泉聡志, 原祥太郎, 酒井信介
    • 学会等名
      第23回計算力学講演会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 加速化分子動力学法による固体中の欠陥挙動の活性化パラメータ導出2010

    • 著者名/発表者名
      原祥太郎, 泉聡志, 酒井信介
    • 学会等名
      第23回計算力学講演会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Adaptive strain-boost hyperdynamics simulations of stress-driven atomic processes2010

    • 著者名/発表者名
      S.Hara, Ju Li
    • 学会等名
      2010 Fall MRS meeting
    • 発表場所
      Boston USA
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノインデンテーション中の転位核生成過程における反応経路探索2009

    • 著者名/発表者名
      原祥太郎
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] ナノインデンテーション中の転位核生成過程における反応経路探索2009

    • 著者名/発表者名
      原祥太郎, 泉聡志, 酒井信介
    • 学会等名
      第14回分子動力学シンポジウム 78-80
    • 発表場所
      愛媛県県民文化会館
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] bccモリブデン結晶における転位生成過程の反応経路解析2009

    • 著者名/発表者名
      平松嵩大, 原祥太郎,泉聡志, 酒井信介
    • 学会等名
      第14回分子動力学シンポジウム 48-49
    • 発表場所
      愛媛県民文化会館
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] 2010年度日本材料学会第15回分子動力学シンポジウム一般部門優秀講演賞受賞

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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