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2013 年度 研究成果報告書

共有結合性を有する不規則凝縮系の原子ダイナミクスへの超高圧環境の影響

研究課題

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研究課題/領域番号 23340106
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関熊本大学

研究代表者

下條 冬樹  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (60253027)

研究分担者 千葉 文野  慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (20424195)
安仁屋 勝  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (30221724)
連携研究者 服部 高典  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 副主任研究員 (10327687)
高良 明英  熊本大学, 学生支援部学務ユニット, 技術職員 (70537092)
梶原 行夫  広島大学, 総合科学研究科, 助教 (20402654)
梶原 行夫  広島大学, 総合科学研究科, 助教 (20402654)
大村 訓史  広島工業大学, 工学部, 助教 (90729352)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード液体 / 構造不規則系 / 高圧環境 / 共有結合 / ダイナミクス / 第一原理計算 / 分子動力学法 / 非弾性散乱
研究概要

第一原理分子動力学法による理論計算と中性子・X線非弾性散乱等の実験的手法を駆使して、液体シリカを代表とする共有結合性を有する種々の二元、三元系液体における原子の拡散挙動のミクロな機構とその圧力依存性を解明した。局所構造や結合状態の時間変化を解析し、各圧力での拡散機構を明らかにすると共に、液体を構成する元素の拡散挙動が互いにどの程度異なるのか(動的非対称性)という観点からそれぞれの液体における原子ダイナミクスを特徴づけた。本研究で得られた知見はシリカや水といった地球惑星物理や生物にも亘って広く興味の持たれる物質の動的性質の根本的な理解に踏み込む上で重要である。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Concentration dependence of the dynamic properties of liquid Tl_xSe_<1-x> based on ab initio molecular-dynamics simulations2013

    • 著者名/発表者名
      A. Koura and F. Shimojo
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 82 ページ: 094602(5)

    • DOI

      10.7566/JPSJ.82.094602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Structure of a Molecular Liquid S_<0.5>Cl_<0.5> : ab initio Molecular-Dynamics Simulations2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ohmura, H. Shimakura, Y. Kawakita, F. Shimojo, and M. Yao
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn

      巻: 82 ページ: 074602(7)

    • DOI

      10.7566/JPSJ.82.074602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic asymmetry of self-diffusion in liquid ZnCl_2 under pressure : an ab initio molecular-dynamics study2013

    • 著者名/発表者名
      A. Koura, S. Ohmura, and F. Shimojo
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 138 ページ: 134504(7)

    • DOI

      10.1063/1.4798376

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large nonadiabatic quantum molecular dynamics simulations on parallel computers2013

    • 著者名/発表者名
      F. Shimojo, S. Ohmura, W. Mou, R. K. Kalia, A. Nakano, and P. Vashishta
    • 雑誌名

      Comput. Phys. Commun

      巻: 184 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2012.08.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Temperature Dependency of the Anderson-Grüneisen Parameters in High-Ionic Conductors2013

    • 著者名/発表者名
      H. Sadakuni and M. Aniya
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: 410 ページ: 81-84

    • DOI

      10.1016/j.physb.2012.11.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 液体・液体構造相転移 : リン,水から高分子まで2013

    • 著者名/発表者名
      千葉文野
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: Vol. 48, No. 3 ページ: 1-11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-induced structural change of intermediate-range order in poly(4-methyl-1-pentene) melt2012

    • 著者名/発表者名
      A. Chiba, N. Funamori, K. Nakayama, 他 6 名
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 85 ページ: 021807(5)

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.85.021807

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structure of liquid SnTe under pressure2012

    • 著者名/発表者名
      A. Hinzmann, A. Chiba, K. Tsuji
    • 雑誌名

      J. Phys. : Condens. Matter

      巻: 24 ページ: 115103(5)

    • DOI

      10.1088/0953-8984/24/11/115103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymerization transition in liquid AsS under pressure : an ab initio molecular-dynamics study2011

    • 著者名/発表者名
      S. Ohmura and F. Shimojo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 84 ページ: 224202(7)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.224202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab initio molecular dynamics study of the metallization of liquid selenium under pressure2011

    • 著者名/発表者名
      S. Ohmura and F. Shimojo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 83 ページ: 134206(7)

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.83.134206

    • 査読あり
  • [学会発表] Large-scale Density-Functional Molecular Dynamics Simulations of Nanostructured Materials2013

    • 著者名/発表者名
      F. Shimojo
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT 2013)
    • 発表場所
      Suntec Singapore Convention Centre, Suntec City, Singapore
    • 年月日
      20130630-0705
    • 招待講演
  • [学会発表] 第一原理分子動力学法による液体酸素の超高圧下における構造2013

    • 著者名/発表者名
      大村訓史,下條冬樹,八尾誠
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学,徳島市
    • 年月日
      2013-09-27
  • [学会発表] Search for polyamorphism and liquid-liquid transitions in polymers2013

    • 著者名/発表者名
      A. Chiba
    • 学会等名
      Pre-symposium of 33ICSC [7th Mini Symposium on Liquids]
    • 発表場所
      Kyushu Nisijin Plaza, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2013-07-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 圧力誘起中距離秩序変化 : 高分子液体を中心に2013

    • 著者名/発表者名
      千葉文野
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学,東広島市
    • 年月日
      2013-03-27
  • [学会発表] Ab initio Molecular-Dynamics Study of Dynamic Asymmetry of Self-Diffusion in Liquid ZnCl 2 under Pressure2012

    • 著者名/発表者名
      A. Koura, S. Ohmura, and F. Shimojo
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Materials Having Multi-Degrees-of-Freedom
    • 発表場所
      Kumamoto Univ., Kumamoto, Japan
    • 年月日
      20121101-02
  • [学会発表] Ab initio Molecular Dynamics Study of Nonequilibrium Phenomena in Disordered Materials2012

    • 著者名/発表者名
      S. Ohmura, W. Mou, K. Nagaya, F. Shimojo, A. Nakano, and M. Yao
    • 学会等名
      The 5th international workshop Molecular Simulation Studies in Material and Biological Sciences (MSSMBS'12)
    • 発表場所
      JINR-MSU, Dubna, Moscow region, Russia
    • 年月日
      20120926-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Pressure-Induced Structural Change in Poly(4-methyl-1-pentene) Melt2012

    • 著者名/発表者名
      A. Chiba
    • 学会等名
      IUCrHP2012/QuBS 2012, IUCr Commission on High Pressure 2012 Meeting "Advances in Crystallography at High Pressures"
    • 発表場所
      Hotel Lake View Mito, Mito, Japan
    • 年月日
      20120923-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶融高分子 P4MP1 の圧力誘起構造変化2012

    • 著者名/発表者名
      千葉文野
    • 学会等名
      第35回溶液化学シンポジウム プレシンポジウム
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス, 東京都新宿区
    • 年月日
      2012-11-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Understanding the Mechanism of Superionic Transport from Trends of Materials Properties2012

    • 著者名/発表者名
      M. Aniya
    • 学会等名
      10th International Conference Solid State Chemistry 2012
    • 発表場所
      Pardubice University, Pardubice, Czech Republic
    • 年月日
      2012-06-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 第一原理分子動力学法による高圧下における液体 SiO_2 中の原子拡散機構II2012

    • 著者名/発表者名
      大村訓史,下條冬樹
    • 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,西宮市
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] Ab initio molecular dynamics study of diffusion mechanism in liquid B_2O_3 under pressure2011

    • 著者名/発表者名
      S. Ohmura and F. Shimojo
    • 学会等名
      Conference on Computational Physics 2011 (CCP 2011)
    • 発表場所
      Gatlinburg, Tennessee, USA
    • 年月日
      20111030-1103
  • [学会発表] Ab initio molecular-dynamics study of diffusion mechanisms in liquid ZnCl_2 under pressure2011

    • 著者名/発表者名
      A. Koura, S. Ohmura, and F. Shimojo
    • 学会等名
      The 8th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      the Universitӧt Wien, Wien, Austria
    • 年月日
      20110906-10
  • [学会発表] Ab initio molecular dynamics study of pressure-induced metallization of covalent liquid2011

    • 著者名/発表者名
      S. Ohmura and F. Shimojo
    • 学会等名
      The 8th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      the Universitӧt Wien, Wien, Austria
    • 年月日
      20110906-10
  • [学会発表] 第一原理分子動力学法による高圧下における液体 SiO_2 中の原子拡散機構2011

    • 著者名/発表者名
      大村訓史,下條冬樹
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学,富山市
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] Elastic Constants, Equation of State and Mechanical Relaxations of Some Metallic Glasses at High Pressure2011

    • 著者名/発表者名
      M. Aniya
    • 学会等名
      THERMEC 2011, International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials
    • 発表場所
      City Convention Center, Quebec, Canada
    • 年月日
      2011-08-02
    • 招待講演

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公開日: 2015-06-25  

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