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2010 年度 研究成果報告書

マイクロ波と分子磁性相互作用の理論・分子動力学研究

計画研究

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研究領域マイクロ波高温非平衡加熱の研究総括
研究課題/領域番号 18070005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関中部大学

研究代表者

田中 基彦  中部大学, 全学共通教育室, 教授 (80167501)

研究分担者 河野 裕彦  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70178226)
佐藤 学  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40226006)
丸山 耕司  理化学研究所, デジタルマテリアル研究チーム, 研究員 (00425646)
善甫 康成  法政大学, 情報科学部, 教授 (60557859)
連携研究者 IGNATENKO Maxim  中部大学, 全学共通教育室, 研究員 (80423490)
山城 昌志  日本大学, 生産工学部, 助教 (70397777)
佐藤 元泰  核融合科学研究所, 装置工学応用物理研究系, 教授 (60115855)
LOUZGUINE Dmitri  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60302212)
謝 国強  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (50422134)
研究協力者 鈴木 基晴  高砂工業, 企画情報課, 係長
研究期間 (年度) 2006 – 2010
キーワードマイクロ波加熱機構 / 誘電体・磁性体・金属粉体 / 量子物性 / ハイゼンベルクモデル / 多光子現象 / 分子動力学
研究概要

マイクロ波による誘電体、磁性体、金属粉体の効率的な加熱の物理機構を、古典・量子力学的分子動力学法、電磁波理論などを用いて研究、これらの加熱がマイクロ波の光子エネルギーを非共鳴的に多周期にわたって蓄積することで発生することを明らかにした。また、磁性体結晶内でのエネルギー緩和過程、時間依存DFT法による物質の電磁波への応答やマイクロ波の化学反応促進効果について、次の段階に繋がる研究を開始した。

  • 研究成果

    (51件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (37件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Effective permittivity and permeability of coated metal powders at microwave frequency2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Tanaka
    • 雑誌名

      Physica B 405

      ページ: 352-358

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective heating mechanism of magnetic metal oxides by a microwave magnetic field2009

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, H.Kono, K.Maruyama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B. 79

      ページ: 104420

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Absorption of microwave energy by spherical nonmagnetic metal particle2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Tanaka, M.Sato
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 48

      ページ: 067001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of electromagnetic field distributions in a 915 MHz single-mode microwave applicator2009

    • 著者名/発表者名
      G.Xie, M.Suzuki, D.V.Louzguine, M.Tanaka, M.Sato, A.Inoue
    • 雑誌名

      PIER 89

      ページ: 135-148

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Protein and Peptide of Cultured Microorganism under Microwave Irradiation2009

    • 著者名/発表者名
      H.Sakaeda, Y.Nishiyori, Y.Shirakawa, T.Yoshimura, T.Kusumoto, S.Ohuchi
    • 雑誌名

      Peptide Science

      ページ: 341-342

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Weight Control of the Peptide Intermediate by the Microwave Assisted Hydrolysis of Protein2009

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshimura, Y.Shirakawa, N.Sakaeda, S.Ohuchi
    • 雑誌名

      Peptide Science

      ページ: 133-134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of enhanced heating of salty water and iceunder microwaves2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, M.Sato
    • 雑誌名

      JMPEE (International Microwave Power and Energy Institute) 42

      ページ: 62-69

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano-cluster expansion into vacuum and quasi-mono energetic spectrum by uniformly distributed contaminant ions2008

    • 著者名/発表者名
      M.Murakami, M.Tanaka
    • 雑誌名

      Phys.Plasmas 15

      ページ: 082702

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of microwave heating of micrometer size metal particles2008

    • 著者名/発表者名
      M.Suzuki, M.Ignatenko, M.Yamashiro, M.Tanaka, M.Sato
    • 雑誌名

      ISIJ (Iron and Steel Institute of Japan) 48

      ページ: 681-684

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microwave heating of water, ice and saline solution : Molecular dynamics study2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, M.Sato
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 126

      ページ: 034509 1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio molecular dynamics and wavepacket dynamics of highly charged fullerene cations produced with intense near-infrared laser pulses2007

    • 著者名/発表者名
      K.Nakai, H.Kono, Y.Sato, N.Niitsu, R.Sahnoun, M.Tanaka, Y.Fujimura
    • 雑誌名

      Chemical Physics 338

      ページ: 127-134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation of the Dipole Moment of Amino Acid Derivatives and the Reaction Yield in Microwave Assisted Peptide Synthesis2007

    • 著者名/発表者名
      S.Arimitsu, D.Wakino, K.Nishida, K.Uchibayashi, S.Ohuchi
    • 雑誌名

      Peptide Science

      ページ: 205-206

    • 査読あり
  • [学会発表] 日本化学会シンポジウム2011

    • 著者名/発表者名
      田中基彦
    • 学会等名
      マイクロ波による物質加熱と変性機構の理論・分子動力学法による解明(招待講演)
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] Microwave heating of metal powders in single-mode cavity : Interpretation of experiments2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Tanaka, M.Sato
    • 学会等名
      13th Plasma and Materials Science Conference
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      20101221-20101222
  • [学会発表] Arrangement of experimental setup for microwave heating of metal powders in single-mode cavity2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Tanaka
    • 学会等名
      JEMEA Symposium
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20101117-20101119
  • [学会発表] Mechanism of microwave heating of dielectric and magnetic materials by means of atomistic theories2010

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, M.Ignatenko, H.Kono, K.Maruyama, Y.Zempo
    • 学会等名
      Materials Science & Technology Conference 2010(国際会議、招待発表)
    • 発表場所
      Houston USA
    • 年月日
      20101018-20101020
  • [学会発表] Microwave heating of copper powders in a single-mode cavity : Interpretation of experiments2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Tanaka
    • 学会等名
      Materials Science & Technology Conference 2010(国際会議)
    • 発表場所
      Houston USA
    • 年月日
      20101018-20101020
  • [学会発表] Analysis of microwave heating of copper powders in single-mode cavity2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko M.Tanaka
    • 学会等名
      ISIJ Novel Processing Forum(招待講演)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] 日本物理学会シンポジウム2010

    • 著者名/発表者名
      田中基彦
    • 学会等名
      開催提案・座長「マイクロ波・テラヘルツ波による加熱の物理機構」
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] 第12回 AMPERE国際会議口頭発表2009

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, H.Kono, K.Maruyama, M.Ignatenko
    • 学会等名
      分科会座長、Classical and Quantum Mechanical Theories of Microwave Heating of Magnetic Materials
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      20090907-20090910
  • [学会発表] 第12回AMPERE国際会議口頭発表2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Tanaka, M.Sato
    • 学会等名
      Numerical analysis of microwave heating of copper powders
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      20090907-20090910
  • [学会発表] マイクロ波特定領域研修会(領域事務局として開催)2009

    • 著者名/発表者名
      田中基彦
    • 学会等名
      話題「マイクロ波加熱の機構:理論研究でわかったこと、今後の課題」
    • 発表場所
      蓼科高原
    • 年月日
      20090826-20090828
  • [学会発表] 日本金属学会シンポジウム2009

    • 著者名/発表者名
      田中基彦
    • 学会等名
      基調講演「マイクロ波による物質加熱の分子シミュレーション」
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2009-09-16
  • [学会発表] プラズマ科学のフロンティア特別講演2009

    • 著者名/発表者名
      田中基彦
    • 学会等名
      マイクロ波による物質加熱のメカニズム:古典および第一原理分子動力学法による研究
    • 発表場所
      核融合科学研究所
    • 年月日
      2009-09-04
  • [学会発表] マイクロ波による磁性酸化物の加熱・焼結過程2009

    • 著者名/発表者名
      田中基彦, 河野裕彦, 丸山耕司、M.Ignatenko、 山城昌司
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] Effective parameters of non-magnetic metal powders at microwave frequencies2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Tanaka
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
  • [学会発表] Theoretical studies of microwave heating of liquid and solid materials2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, H.Kono, K.Maruyama, M.Ignatenko, M.Sato
    • 学会等名
      GCMEA 2008(国際会議(口頭発表))
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      20080804-20080808
  • [学会発表] Our Research Project of Microwaves under Grant-in-Aid from MEXT, A03 Group : Theory of Microwave Heating2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka
    • 学会等名
      Workshop on Theory of Microwave Heating, Science and Technology of Microwaves. Induced, Thermally Non-Equilibrium Reaction Fields, GCMEA 2008(国際会議)
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      20080804-20080808
  • [学会発表] ショートコース2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka
    • 学会等名
      「マイクロ波加熱の原理:誘電体・磁性体はなぜマイクロ波で加熱できるのか?」Theoretical Investigations of the Mechanisms of the Microwave Heating, GCMEA 2008(国際会議・依頼講演)
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      20080804-20080808
  • [学会発表] Numerical study of microwave heating of highly conducting particles arranged in regular lattice2008

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Suzuki, M.Tanaka, M.Yamashiro, M.Sato
    • 学会等名
      GCMEA 2008
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      20080804-20080808
  • [学会発表] Topical Lecture(招待発表), Theoretical study of microwave heating of dielectric and magnetic materials, Strong Microwaves2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, H.Kono, K.Maruyama, M.Ignatenko, M.Sato
    • 学会等名
      Science and Applications(国際会議)
    • 発表場所
      Nizhny Novgorod, Russia
    • 年月日
      20080727-20080804
  • [学会発表] Application of electromagnetic energy by small metal particle2008

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Suzuki, M.Tanaka, M.Yamashiro, M.Sato
    • 発表場所
      Nizhny Novgorod, Russia
    • 年月日
      20080727-20080804
  • [学会発表] Ion acceleration by expantion of intense-laser-irradiated plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      M.Murakami, M.Tanaka
    • 学会等名
      Laser Optics2008(招待講演)
    • 発表場所
      St.Petersburg, Russia
    • 年月日
      20080623-20080628
  • [学会発表] Microwave heating of polar liquid and magnetic materials : Mechanisms of heating2008

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka
    • 学会等名
      Recent Advances in Microwave Technology and Applications(招待講演)
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      20080129-20080131
  • [学会発表] 依頼講演「なぜマイクロ波は誘電体・磁性体を効率的に加熱できるのか?-最近の理論研究から」2008

    • 著者名/発表者名
      田中基彦
    • 学会等名
      技術交流会(技術交流財団)
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-12-26
  • [学会発表] マイクロ波による磁性金属粉体の加熱:そのメカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      田中基彦、河野裕彦、丸山耕司
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-03-25
  • [学会発表] Microwave heating of metal powder : Single particle approximation2008

    • 著者名/発表者名
      M.Ignatenko, M.Suzuki, M.Yamashiro, M.Tanaka, M.Sato
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-03-24
  • [学会発表] Microwave heating of metallic oxide powders : Mechanism of magnetic energy absorption2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, M.Sato, M.Suzuki, M.Ignatenko, M.Yamashiro
    • 学会等名
      第1回領域公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20071220-20071221
  • [学会発表] 金属酸化物粉体のマイクロ波加熱:磁気加熱の基礎メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      田中基彦, 河野裕彦, 丸山耕司, 山城昌志, M.Ignatenkoa, 鈴木基晴, 佐藤元泰
    • 学会等名
      JEMEAシンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20070925-20070927
  • [学会発表] マイクロ波による水・結晶氷の加熱:塩イオン効果とその加熱機構2007

    • 著者名/発表者名
      田中基彦、佐藤元泰
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20070921-20070924
  • [学会発表] Molecular dynamics study of microwave heating of water and related materials2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, M.Sato
    • 学会等名
      11th AMPERE Conference(国際会議)
    • 発表場所
      Oradea, Romania
    • 年月日
      20070904-20070907
  • [学会発表] Microwave heating of metallic oxide powders : Mechanism of magnetic energy absorption2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka
    • 学会等名
      Materials Research Institute, Pennsylvania State
    • 発表場所
      University Park, USA
    • 年月日
      2007-11-05
  • [学会発表] Microwave heating of materials : From polar liquid to magnetic oxides2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, M.Sato, M.Suzuki, M.Ignatenko, M.Yamashiro
    • 学会等名
      17th International Toki Conference(国際会議)
    • 発表場所
      土岐
    • 年月日
      2007-10-16
  • [学会発表] Molecular dynamics study of microwave heating of materials : From water to metallic powders2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka
    • 学会等名
      理論計算科学セミナー
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2007-06-07
  • [学会発表] 特別(集中)講義2006

    • 著者名/発表者名
      田中基彦
    • 学会等名
      「高温プラズマとイオン性物質の分子動力学シミュレーション」京都大学理学部
    • 発表場所
      大学院理学研究科
    • 年月日
      20061120-20061122
  • [学会発表] マイクロ波による水・氷加熱の数値シミュレーション2006

    • 著者名/発表者名
      田中基彦、佐藤元泰
    • 学会等名
      第6回マイクロ波効果・応用国際シンポジウム
    • 発表場所
      大垣
    • 年月日
      20061102-20061104
  • [学会発表] 若手招待発表、金属粉体のマイクロ波シミュレーション2006

    • 著者名/発表者名
      鈴木基晴、田中基彦、佐藤元泰
    • 学会等名
      第6回マイクロ波効果・応用国際シンポジウム
    • 発表場所
      大垣
    • 年月日
      20061102-20061104
  • [学会発表] Heating of water and ionic solutions by applied microwaves : Molecular dynamics study2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka
    • 学会等名
      11th International Conference of Colloidal and Molecular Electro-optics(招待講演)
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20060522-20060525
  • [学会発表] 強結合系イオン性ソフトマター2006

    • 著者名/発表者名
      田中基彦
    • 学会等名
      物理・天文・地球物理3学会合同プラズマ科学シンポジウム(招待講演)
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2006-05-17
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://dphysique.isc.chubu.ac.jp/

  • [備考]

    • URL

      http://phonon.nifs.ac.jp/

URL: 

公開日: 2012-02-13   更新日: 2021-04-07  

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