2011 年度研究成果報告書

粒子描像による固体の熱伝導機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号	21540405
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	数理物理・物性基礎
研究機関	独立行政法人日本原子力研究開発機構
研究代表者	蕪木英雄独立行政法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 嘱託 (10360413)
研究分担者	君塚肇大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60467511) 木暮嘉明帝京科学大学, 医療科学部, 教授 (20016124)
研究期間 (年度)	2009 – 2011
キーワード	熱伝導 / 非平衡物理 / 非線形物理 / 分子動力学法 / シミュレーション
研究概要	固体(絶縁体)の熱伝導率を予測し、その熱伝導機構を解明するために、粒子を用いた分子動力学シミュレーション手法の検証を行い、熱伝導率を正確に導出するために必要な粒子の数や統計量の取り方についての限界条件を見出した。また、理想化した格子の集団振動(フォノン)に基づく従来の熱伝導率の計算法と本粒子手法との比較を行い、その関係を明らかにした。更に、本手法により固体の熱伝導では、0.5THz近傍に格子振動の相関にピークがあることを見出した。