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2007 年度 実績報告書

マルチスケール材料シミュレーションによるナノ構造高周波セラミックスの電磁特性設計

研究課題

研究課題/領域番号 17560597
研究機関岡山大学

研究代表者

鶴田 健二  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (00304329)

研究分担者 東辻 千枝子  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (20253007)
東辻 浩夫  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40011671)
岸本 昭  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30211874)
キーワードナノ材料 / セラミックス / 半導体 / 表面・界面物性 / 低次元電子系 / マルチスケールシミュレーション / 分子動力学
研究概要

本研究では、研究代表者・分担者のこれまでの研究成果を活用・発展させ、超高速・大容量通信デバイスに用いられるナノ構造化高周波材料の基礎物性値高精度予測シミュレーション手法を開発し、高周波デバイス用ナノ構造セラミック・半導体材料の電子状態・磁気特性へ与える欠陥・粒界・不純物の効果の解明へ適用する。
最終年度となる本年度は、昨年度までに開発した研究手法を本格的に活用し、本予算で導入した計算資源を活用して、以下の適用研究を行った:
1.ハイブリッド量子/古典分子動力学法によるSi結晶中の点欠陥・転位・粒界における不純物水素の偏析エネルギーならびに拡散の活性化エネルギーの定量的評価を引き続き行った;
2.大規模タイトバインディング分子動力学計算により、ダイヤモンド結晶中ならびに点欠陥・転位中の水素原子拡散過程・活性化エネルギーを定量的に解析した;
4.古典写像法による有限2次元電子系の相関構造とスピン分極率の評価を行い、ナノ構造半導体ヘテロ界面への適用検討を行った;
5.クーロン微結晶系の振動特性に対するスペクトル解析・分子動力学解析を行い、融解現象との対応関係を解析した;
6.新規高周波デバイスへの応用が期待されるメタマテリアルの電磁応答特性に関する時間領域差分法を高度化・並列化し、金属・絶縁体多層構造におけるスパーレンズ効果の発現のシミュレーションに成功した;
これらの成果の一部は国内学会、ならびに国際会議International Symposium on Plasticity 2007(Alyeska)およびAPCOM'07-EPMESC XI(京都)での招待講演において発表した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Spin Polarization of Two-Dimensional Electron System in a Finite Domain2008

    • 著者名/発表者名
      T. Miyake, C. Totsuji, K. Nakanishi, K, Tsuruta, and H. Ttotsuji
    • 雑誌名

      Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University 42

      ページ: 56-59

  • [雑誌論文] Nickel-related defect in diamond: A tight-binding molecular-dynamics study2007

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuruta, S. Emoto, C. Totsuji, and H.Totsuji
    • 雑誌名

      Computational Materials Science 38

      ページ: 873-882

    • 査読あり
  • [学会発表] Multiscale molecular dynamics for nanophase and nanocomposite materials2007

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tsuruta
    • 学会等名
      International Symposium on Plasticity 2007
    • 発表場所
      Alaska, U.S.A.
    • 年月日
      20070602-06
  • [学会発表] Large-scale FDTD Simulations on Optical and Acoustic Metamaterials2007

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tsuruta, Ryosuke Umeda, Tomoyuki Kurose, Chieko Totsuji, Hiroo Totsuji
    • 学会等名
      APCOM'07-EPMESCXI, Session MS9-3 Ultrascale Hierarchical Simulations on High-End Parallel and Distributed Computers
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      2007-12-03
  • [学会発表] 古典写像法による電子系の解析:2次元有限系のスピン分極2007

    • 著者名/発表者名
      三宅隆, 中西健太, 東辻千枝子, 鶴田健二, 東辻浩夫
    • 学会等名
      日本物理学会 第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 炭化珪素ナノワイヤ/アモルファス複合材料の破壊過程:大規模TBMDシミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      鶴田健二, Deepak Srivastava, et. al.
    • 学会等名
      日本金属学会, 2007年秋期大会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] 半導体欠陥中の不純物挙動:ハイブリッド量子・古典分子動力学シミュレーション2007

    • 著者名/発表者名
      鶴田健二
    • 学会等名
      日本金属学会中国四国支部・第100回記念・金属物性研究会
    • 発表場所
      広島県情報プラザ
    • 年月日
      2007-06-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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