| 研究概要 |
これまで, アモルファスカーボン構造を再度よく取り扱える原子間ポテンシャルがなかったため, まず, スクリーニング効果と2面角ポテンシャルを取り入れることによって, 新たな炭素用原子間ポテンシャルを開発した. 開発したポテンシャルを用いて, 古典分子動力学法によって炭素ダイヤモンド構造を昇温することによって溶解させ, 徐冷することによって, 作成したアモルファスカーボン構造は動径分布関数, sp3原子比が実験と一致するようになった. また, このアモルファスカーボンの原子構造を解析するとsp2原子同士, sp3原子同士がクラスター構造を作っていることがわかった.
さらに, シリコン含有アモルファスカーボンとの違いを比較するため, 第一原理計算, 古典分子動力学法により, シリコン含有アモルファスカーボン構造を作成し, その弾性的性質を調べた. シリコン含有アモルファスカーボンはシリコンを加えるほど, その体積弾性率が低くなることを明らかにした.
このバルク構造を切り出して, 長時間のアニールを加えることによって, 表面構造を作る. ただし, 古典分子動力学法では一般に表面を精度よく扱うことできないため, 古典分子動力学法でアニールした後, 環境依存型タイトバインディング分子動力学法, 第一原理分子動力学法によってさらにアニールを加え, 表面構造を作成している. 今後はこの表面構造の表面エネルギや欠陥を調べることによって, この表面構造の摩擦特性を明らかにしていく予定である.
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