複雑液体の物理-A03 計算機シミュレーションによる解析-

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07236102
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 土井 正男 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70087104)
• 研究分担者: 星野 公三 広島大学, 総合科学部, 教授 (30134951) ; 藤原 毅夫 東京大学, 工学部, 教授 (90011113) ; 樋渡 保秋 金沢大学, 理学部, 教授 (20019491) ; 高野 宏 慶応義塾大学, 理工学部, 助教授 (90154806) ; 川勝 年洋 東京都立大学, 理学部, 助教授 (20214596)
• キーワード: 動的平均場近似 / ミセル形式 / 自己組織構造 / 界面活性剤 / 高分子緩和 / ガラス状態 / 第一原理分子動力学 / 超臨界状態

研究概要

土井は昨年に引き続いて、動的平均場法の拡張を行った。稀簿溶液における高分子のミセル形式を扱うために、高分子セグメントの座標の時間変化を記述する新しい動的平均場法を開発した。また壁にグラフトされた高分子について、平均場の計算とモンテカルロ法の計算を比較し、xパラメータをどのように決めるべきかを検討した。
川勝は、高分子界面活性剤(ブロック共重合体)を含む高分子混合系における相分離過程のモデルを提案し、界面活性剤の吸着した界面が相分離動力学に及ぼす影響を数値的に明らかにした。また、動的平均場理論に応力場を導入することで、非平衡な鎖配位をもつ高分子濃厚系の粘弾性効果を記述するモデルを提案した。
高野は、ランダム媒質中の1本の高分子鎖の緩和、濃厚高分子系中の1本の高分子鎖の緩和をシミュレーションを用いて調べた。緩和現象に関してレプテーション的挙動が見えるのに必要なセグメント数が、重心拡散に関するそれより大きいことを示唆する結果を得た。
樋渡は、水(氷)、セレニウム元素系等の複雑な系について、主として分子動力学シミュレーションの方法を用いて考察した。簡単なモデル系の過冷却液体やガラス状態についてもダイナミカルな問題を考察した。
藤原は、Mauri-Galliの変分関数と局在基底関数を用いて第一原理分子動力学法におけるオーダーN法のアルゴリズムを提案した。局在基底関数に関しては窓関数の方法を用いる。
星野は、第一原理分子動力学シミュレーションにより、(1)超臨界領域における流体セレンの半導体・金属転移の微視的機構を解明した、(2)液体Li-Na合金の相分離の微視的機構を解明した。また、大規模分子動力学シミュレーションにより、液体水銀の音速の密度依存性の起源を解明した。

研究成果

• [文献書誌] T.Kawakatsu: "Effects of changes in the chain conformation on the Kinetics of Order-Disorder Transitions in Blockcopolymer Melts" Rhys,Rev.E. 56・NO3. 3240-3250 (1997)
• [文献書誌] N.Torikai: "Neutron Reflection Studies on Segment Distribution of Block Chains in Lamellar Microphase-Separated Structures" Macromolecules. 30. 2907- (1997)
• [文献書誌] S.Koseki: "Monte Carlo Study of Relaxation Modes of a Single Polymer Chain" J.Phys.Soc.Jpn.66・No6. 1631-1637 (1997)
• [文献書誌] H.Hirao: "Molecular Dynamics Study of Relaxation Modes of a Single Polymer Chain" J.Phys.Soc.Jpn.66・NO11. 3399-3405 (1997)
• [文献書誌] R.Hasegawa: "Adsorption Dynamics-Extension of the Self-Consistent Field Theory to Dynamics Problem" Macromolecules. 30・No10. 3086-3089 (1997)
• [文献書誌] R.Hasegawa: "Dynamical Mean Field Calculation of Grafting Reaction of End-functionalized Poly" Macromolecules. 30・No18. 5490-5493 (1997)
• [文献書誌] T.Hoshi: "Towards lange-scale fully-selfconsistent LDA-electronic Structure calculations cOrder-N Method" in "Physics in Complex Liquids",Edited by F.Yonezawa.K.Tsuji,K.Kaji,M.Doi and J.Fujiwara World Scientific. (1998)
• [文献書誌] F.Shimojo: "First-principles molecular-dynamics simulation of liquid rubidium under high pressure" Phys Rev.B. 55.No9. 5708-5711 (1997)
• [文献書誌] A.Ogawa: "Viscosity equation for concentrated suspension of charged colloidal particles" J.Rheology. 41.NO3. 769-785 (1997)
• [文献書誌] M.Doi: "Dynamics of Domains and Textures" in "Theoretical challenges in the Dynamics of Complex Fluiols". 293-314 (1997)
• [文献書誌] K.Jajiri: "Electrorheological effect in immiscible polymer blends" T.Rheology. 41. 335-341 (1997)
• [文献書誌] R.Hasegawa: "Mesoscopic Models for Polymer Dynamics" Paper presented at International symposium on physics of Complex Liquids. (1997)
• [文献書誌] T.Hashimoto: "Structural Transformations of Ice at High Pressures via Molecular Dynamics Simulations II" Mol.Sim.18. 395-406 (1997)
• [文献書誌] K.Uehara: "First-Principles Molecular Dynamics Simulations for \Se-{8}\ and \Se-8^rt\ Culsters" Mol.Sim.19. 75-84 (1997)
• [文献書誌] T.Muranaka: "Structualheterogeneity in supertoled liquids and glasses" Proceeding of Vigo '97. 387-397 (1997)
• [文献書誌] T.Fujiwara: "Optimized Ultrasoft Pseudopotentials" J.Phys.Soc.Jpn.66・NO6. 1723-1729 (1997)
• [文献書誌] T.Hoshi: "Fully-Selfconsistent Electronic-Structure Calculation using Nororthogonal Localized Orbitals within a Finite-Difference Real-Space Scheme and Ultrasoft pseudopotential" J.Phys.Soc.Jpn.66・NO12. (1997)
• [文献書誌] T.Hoshi: "Electronic structure calculations and molecular dynamics using real-space method and optimized ultra-soft pseudopotential" "Frontier in Material Modeling and Design"edited by B.Raj and V.Kumar Springer-verlug Heidelberg. 51-58 (1997)