| 研究課題/領域番号 |
03302024
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
鳥海 光弘 東京大学, 理学部, 教授 (10013757)
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| 研究分担者 |
北村 雅夫 京都大学, 理学部, 助教授 (70004489)
竹下 徹 愛媛大学, 理学部, 助教授 (30216882)
藤井 敏嗣 東京大学, 地震研究所, 教授 (00092320)
嶋本 利彦 東京大学, 地震研究所, 助教授 (20112170)
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| キーワード | レオロジイ / 高圧鉱物 / 転位 / 並列計算機 / ざくろ石 / 結晶転位 / 分子動力学法 / 流動則 |
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| 研究概要 |
この総合研究ではおもに超高圧鉱物のレオロジイを第一に計算機実験、第2に転位構造、第3に超高圧変形実験による流動則の確立、さらに多相多結晶体のレオロジイと構造形成の計算機実験がおこなわれた。本総合研究のなかで明かにされたことは、分子動力学法による超高圧かでの結晶転位の導入には極めて高速の計算機と長時間の計算時間を必要とすることである。具体的には200体で500Mfx0.1SECであることから、1000個の粒子系では100Mfで12.5sec/1stepとなる。ここで通常は1000-100000STEPの計算を必要とするので、スーパーコンピューターでさえも1-10日の計算時間を必要とする。したがって、専用の高速計算機をつくることが決定的であることが示された。
本研究ではこの目的のために高速のCPUであるインモス社製のトランスコンピューターT800を5個並列に連結した特殊並列計算機を自作しバックエンドコンピューターとして計算機に組み込んだ。このマシンの概要は次図に示されている。この計算機の能力は10Mflops,100MIPに達する。使用できるOSはparallel fortran(3LCo.)である。この計算機を用いての多体の実験は以下の論文に示されている。
本研究では超高圧鉱物であるざくろ石の転位構造に関する研究が進められた。とくに従来研究されていなかった転位の機何学的性質がようやく決定された。この結果、以上に拡張した転位が観測され、転位の運動が極めて遅くなることの物理的理由の一部が判明した。
本総合研究の効率的な運用を図るために地殻下部の物理過程を研究している研究者との研究内容に関する研究集会を企画した。その結果、多くの地殻下部での物理過程に固体流動と化学反応(鉱物)との結合が本質的に重要であるとの結論に達した。今後の展程の契機となった。この企画に当って旅費の一部を使用した。とくに地殻下部とマントルの固体流動に対する流体と多相であることの影響が大きい事が判明した。また全体系としての流動の挙動は熱の移動によって大きく支配される。そこで現実の地殻下部での変成反応にどれだけ岩石の流動が記録されているかが集中的に議論された。
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