１原子スケールの熱流情報に基づく，界面熱輸送状態の根源的解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K14909
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤原 邦夫 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60800852)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 熱流束 / 界面熱輸送 / １原子スケール / 固液界面 / 非平衡分子動力学

研究成果の概要

本研究では，１原子スケールの熱流が巨視的な界面熱輸送状態へ及ぼす影響を明らかにするために，原子スケールの様々な表面構造を有する固液界面における熱輸送に関して分子動力学解析を行った．１原子スケールの熱流を古典分子動力学法に基づき算出する解析技術を構築し様々な原子スケールの表面構造が界面熱輸送に与える影響を明らかにすることで，固体表面原子近傍の１原子スケールの熱流と巨視的な固液界面熱輸送量の関連性を明確にする方法論の基礎が構築できたと考えられる．

自由記述の分野

熱流体工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では１原子のスケールに着目して原子スケールの表面固体構造近傍の熱流束を算出している．古典的な描像ではあるが，表面固体原子近傍の熱流束の描像は原子スケールの熱流の経路を視覚的に理解可能とするものであり，学術的価値だけでなく社会的な意義もあると考えられる．また構築した１原子スケールの熱流の解析技術に基づきマクロスケールの熱流との関連性を明らかにする方法論の構築は特に学術的価値が高いと考えられる．