負の剛性相を含有する次世代ナノコンポジットの変形モデリング

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760077
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 君塚 肇 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60467511)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ナノ複合材料 / 拡散・変形 / 分子動力学法 / フェーズフィールド法 / 有限要素法

研究概要

ポリマー中にナノ粒子を分散させたナノコンポジットの開発には,要求された機械的特性・熱的特性を満足するためにフィラー(介在物)種の機械的特性を積極的に制御し,複合化による強化機構を定量的に把握することが求められる.本研究では,ナノコンポジットを構成する母相,介在物ならびにその界面領域の力学特性を記述・理解するための,マルチスケールに渡るモデリング手法の枠組みを構築した.

研究成果

• [雑誌論文] Multireplica molecular dynamics modeling (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ishii, H. Kimizuka, S. Ogata
  • 雑誌名: Computational Materials Science 巻: Vol.54 ページ: 240-248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow diffusion of hydrogen at a screw dislocation core in alpha-iron (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kimizuka, S. Ogata
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.84 ページ: 024116-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanovoid Formation by Change in Amorphous Structure through the Annealing of Amorphous Al2O3 Thin Films (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Tane, S. Nakano, R. Nakamura, H. Ogi, M. Ishimaru, H. Kimizuka, H. Nakajima
  • 雑誌名: Acta Materialia 巻: Vol.59 ページ: 4631-4640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Temperature on Fast Hydrogen Diffusion in Iron : A Path-Integral Quantum Dynamics Approach (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kimizuka, H. Mori, S. Ogata
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: Vol.83 ページ: 094110-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic Phase-Fieldモデルを用いたBCC鉄の刃状およびらせん転位芯構造とパイエルス応力の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森英喜, 君塚肇, 尾方成信
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 巻: Vol.75 ページ: 104-109
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分子動力学法によるfcc結晶の局所せん断変形に対する安定性の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 牛田裕己, 尾方成信, 君塚肇
  • 雑誌名: 材料 巻: Vol.60 ページ: 71-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] DFT-based FEM analysis of nonlinear effects on indentation process in diamond crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Toda, H. Kimizuka, S. Ogata
  • 雑誌名: International Journal of Mechanical Science 巻: Vol.52 ページ: 303-308
  • 査読あり
• [学会発表] 量子揺らぎを考慮した金属中の水素拡散・捕捉特性に関する原子論的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 第一原理計算によるマグネシウム単結晶の非線形弾性定数の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 松原和輝, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第87期定時総会講演会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 経路積分分子動力学法に基づく鉄中水素の拡散経路解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 猪原彰大, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成23年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 第一原理計算に基づく単結晶材料の高次弾性の評価と非線形有限要素解析への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西野隆博, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成23年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Al2O3多形における原子挙動と局所構造の分子動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大饗修也, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成23年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Quantum Effects on Diffusion and Trapping of Hydrogen in BCC Iron : A Path-Integral Molecular Dynamics Study (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kimizuka
  • 学会等名: Workshop on Physics of Hydrogen in Materials
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2012-01-31
• [学会発表] 鉄中粒界における水素原子の捕捉・拡散過程の量子効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本金属学会2011年秋期大会
  • 発表場所: 宜野湾(沖縄)
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] Grain-Boundary Diffusion and Segregation of Hydrogen in Iron : A Path-Integral Molecular Dynamics Study (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kimizuka, S. Ogata
  • 学会等名: Conference on Computational Physics 2011
  • 発表場所: アメリカ・ガトリンバーグ
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] BCCおよびFCC鉄における水素の量子拡散と捕捉ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会第24回計算力学講演会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] Path-Integral Evaluation of Hydrogen Diffusion at Grain Boundaries in Iron (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kimizuka, S. Ogata
  • 学会等名: EUROMAT 2011
  • 発表場所: フランス・モンペリエ
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] Path-Integral Evaluation of Free-Energy Profile for Hydrogen Diffusion around Grain Boundaries in Iron (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kimizuka, S. Ogata
  • 学会等名: International Symposium on Atomistic Modeling for Mechanics and Multiphysics of Materials
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-07-20
• [学会発表] 経路積分計算に基づくFe粒界における水素拡散の自由エネルギープロファイル解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 山田和弘, 尾方成信
  • 学会等名: 日本材料学会第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 第一原理計算に基づく結晶材料の非線形弾性構成方程式の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 真鍋良輔, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本材料学会第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 高圧下におけるC60ポリマー複合体形成過程に関する分子動力学解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 脇園浩史, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本材料学会第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 粗視化粒子モデルに基づく高分子鎖の平衡化手法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新家衛, 君塚肇, 小沢拓, 尾方成信
  • 学会等名: 日本材料学会第1回マルチスケールマテリアルモデリングシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] BCC鉄における水素の粒界・転位・表面拡散の量子動力学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 山田和弘, 尾方成信
  • 学会等名: 第20回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-12-21
• [学会発表] First-principle Constitutive Equation for Nonlinear Elasticity (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ogata, H. Kimizuka
  • 学会等名: Materials Research Society(MRS) 2010 Fall Meeting
  • 発表場所: アメリカ・ボストン
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] 鉄における水素の拡散・捕捉現象の量子動力学シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 山田和弘, 森英喜, 尾方成信
  • 学会等名: 第24回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2010-11-24
• [学会発表] Quantum Dynamics Study of Hydrogen Diffusion in Iron with Lattice Defects (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kimizuka, H. Mori, S. Ogata
  • 学会等名: 5th International Conference on Multiscale Materials Modeling(MMM2010)
  • 発表場所: ドイツ・フライブルグ
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] 量子揺らぎを考慮したFe結晶中の格子欠陥近傍における水素状態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 森英喜, 尾方成信
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 経路積分分子動力学法による鉄中の転位近傍における水素挙動解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田和弘, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 鉄中炭素挙動と炭素が鉄の力学的特性に与える影響の原子レベル解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 毛利圭佑, 森英喜, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] メタダイナミクス法による固体の局所安定性の評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾方成信, 君塚肇, 牛田裕己
  • 学会等名: 日本計算工学会第15回計算工学講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 格子欠陥を含む鉄中の水素拡散の量子動力学的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 森英喜, 尾方成信
  • 学会等名: 日本材料学会第15回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 高圧下におけるC60の重合反応挙動の原子レベル解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 脇園浩史, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本材料学会第15回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 転位-固溶物相互時間発展の大規模並列フェーズフィールド解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹中唯太, 森英喜, 尾方成信, 君塚肇
  • 学会等名: 日本材料学会第15回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 原子密度汎関数理論における多結晶体の生成及び変形解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊東勝道, 尾方成信, 君塚肇
  • 学会等名: 日本材料学会第15回分子動力学シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-21
• [学会発表] 格子欠陥-固溶物相互作用系の並列フェーズフィールド解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹中唯太, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成21年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] 短距離分子動力学シミュレーションのGPUへの実装と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 豊永翔, 石井明男, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成21年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] 反応性ボンドオーダーポテンシャルによるC60の重合プロセス解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 津曲達也, 脇園浩史, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成21年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] 原子密度汎関数理論による二元系材料の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊東勝道, 松野喬幸, 君塚肇, 尾方成信
  • 学会等名: 日本機械学会関西学生会平成21年度学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] 鉄中水素拡散における非線形ダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 森英喜, 尾方成信
  • 学会等名: 第5回非線形テクノサイエンス講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2010-03-08
• [学会発表] DFT-Based FEM Study on Nonlinear and Anisotropic Behavior of Indented Single-Crystal Diamond (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kimizuka, N. Toda, S. Ogata
  • 学会等名: 2010 M & M International Symposium for Young Researchers
  • 発表場所: アメリカ・カリフォルニア工科大学
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] 第一原理密度汎関数法に基づくダイヤモンド結晶体の弾性大変形挙動の有限要素解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 君塚肇, 戸田直大, 尾方成信
  • 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
  • 年月日: 2009-10-10
• [学会発表] マルチレプリカ分子動力学モデリング法とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石井明男, 牛田裕己, 君塚肇, 尾方成信
  • 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
  • 年月日: 2009-10-10
• [備考]
  • URL: http://tsme.me.es.osaka-u.ac.jp/