非線形周期解の集団挙動に基づく格子モデルの熱・エネルギー輸送現象の解析

• 研究課題/領域番号: 24K14978
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分60100:計算科学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 土井 祐介 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10403172)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 非線形局在モード / 長距離相互作用 / 分子動力学 / 周期解探索

研究開始時の研究の概要

マイクロ・ナノスケールでの熱・エネルギー輸送の問題は、結晶におけるミクロスケールでの熱伝達やメタマテリアルのエネルギー輸送性能に関わる重要な問題である。しかし、格子振動のスケールでのエネルギー輸送のメカニズムはいまだに明らかにはなっていない。本研究課題では非線形格子に現れる周期解である非線形フォノン・ソリトン・非線形局在モードの相互作用ダイナミクスを解析し、弾道熱輸送の実現機構および熱抵抗の出現機構をミクロスケールのダイナミクスから理解することで、非線形周期解の相互作用に基づいた熱・エネルギー輸送のメカニズムの定式化を試みる。