粒子法を用いた境界潤滑のマルチスケールシミュレーション

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760065
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 熊谷 知久 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (30456149)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 摩擦係数 / 粒子法 / 第一原理計算 / 分子動力学 / マルチスケール解析 / 酸化物

研究概要

原子レベルの表面形状の影響を受けるために,これまで難しかった固体表面間の摩擦シミュレーションは難しかった.本研究では原子レベルのシミュレーションの表面相互作用の強さを粒子のシミュレーションにおける表面粒子の相互作用力の強さとして取り入れた.現実と近いフラクタル形状を持つ表面を対象にこのような固体表面間の摩擦シミュレーションを実施したところ,実験値と近い摩擦係数が得られた.

研究成果

• [雑誌論文] Structures and phonon properties of nanoscale fractional graphitic structures in amorphous carbon determined by molecular simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai, J. Choi, S. Izumi, T. Kato
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics Vol.107 ページ: 04307-1-6
• [雑誌論文] Development of empirical bond-order-type interatomic potential for amorphous carbon structures (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai, J. Choi, S. Izumi, T. Kato
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics Vol.105 ページ: 064310-1-10
• [雑誌論文] Nanostructural interpretation for elastic softening of amorphous carbon induced by the incorporation of silicon and hydrogen atoms
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai, S. Sawai, J. Choi, S. Izumi, T. Kato
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics (in press)
• [学会発表] 第一原理計算による酸化物表面相互作用の検討とその応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 横井俊祐, 熊谷知久, 崔〓豪, 疋田康弘, 加藤孝久
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 炭素系薄膜の構造及び特性評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊谷知久
  • 学会等名: 日本トライボロジー学会第3種研究委員会分子シミュレーションのトライボロジーへの応用研究会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス((招待講演))
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] タイトバインディング法を用いたDLC膜のフォノンモードの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 熊谷知久, 崔〓豪, 加藤孝久
  • 学会等名: 日本機械学会第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2009-10-11
• [学会発表] 原子スケールシミュレーションによるシリコン添加ダイヤモンドライクカーボン膜の構造・特性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 澤井周, 熊谷知久, 崔〓豪, 加藤孝久
  • 学会等名: 日本機械学会第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 2009-10-11
• [学会発表] Ab-initio investigations of the atomic structures of Si-DLC films (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kumagai, S. Sawai, J. Choi, T. Kato
  • 学会等名: World Tribology Congress 2009
  • 発表場所: 京都市国立京都国際会館
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 原子シミュレーションによるアモルファスカーボンにおけるクラスター構造の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 熊谷知久, 澤井周, 崔〓豪, 泉聡志, 加藤孝久
  • 学会等名: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • 発表場所: 琉球大学
  • 年月日: 20081101-20081103