| 研究課題/領域番号 |
26310205
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
西浦 廉政 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (00131277)
|
|---|
| 研究分担者 |
阿尻 雅文 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60182995)
平岡 裕章 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 准教授 (10432709)
平田 秋彦 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90350488)
中村 壮伸 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (10642324)
小布施 祈織 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (90633967)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-07-18 – 2018-03-31
|
| キーワード | 計算ホモロジー / マルチスケール / 自己組織化 / アモルフォス / ソフトセラミクス |
|---|
| 研究実績の概要 |
成果１．トポロジー的観点からのガラス状態の定義：ガラスというアモルフォス状態のトポロジー的視点からの普遍性のある定義について一つの有力な候補に到達した。これは実験家、モデラー、数学理論の協働により初めて得られたものと考えられる。パーシステントダイアグラム(PD)におけるデータ分布の次元により液体、結晶、アモルフォスの3状態が区別できることになった。
成果２．パーシステントホモロジーによるシリカガラスの構造解明（その１）: シリカガラスを対象とし、そのMDモデルを作成した。PD のグラフ表示により、明確な液体、結晶、アモルフォスの3状態が区別できた。この結果は２つの論文にまとめ投稿中である。
成果３．ソフトセラミクスの基礎方程式の導出(その１): MPS（粒子法）やDEM (個別要素法)等によるソフトセラミクスへの適用可能性について検討を実施した。微粒子間、溶媒-微粒子間相互作用の具体的な実験的知見を参照しながら、いくつかの試作モデルを製作した。粒子を個別に取り扱う方法論では、計算時間が膨大となるため、粒子の凝集、分散を確率的過程と捉え、クラスター集合における確率微分方程式の手法によりモデル方程式を作成するという指針を得た。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ガラスを含むアモルフォス構造に関しては、計算トポロジー的手法が極めて有効であることが判明し、実際２つの論文にまとめることができた。平成27年度中に公表できると思われ、今後の進展も期待される。一方ソフトセラミクスは素過程としての実験データが現時点ではまだ不十分であり、相互作用を含むミクロからの数理モデルの構築は、少数系を除き、今後の課題として残っている。しかしながらより平均化したクラスター分布レベルでの、凝集、分散モデルは大きな可能性を秘めており、大きく発展する可能性がある。
|
| 今後の研究の推進方策 |
アモルフォス構造に関しては、計算トポロジー的手法が有効であることが判明したため、中距離構造のより詳細な解明、さらに金属ガラスやソフトマターなど異なる材料系における手法の有効性を実験家と共に推進し、より普遍的構造解明を進める。ソフトセラミクスについては、実験的知見を参照しつつ、クラスター集合間の確率的遷移という立場からモデル化を進める。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
研究分担者小布施祈織氏の4月1日からの岡山大学への転出に関わり、平成26年度最後の四半期における研究打ち合わせに関わる旅費等の執行ができなかったため。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
研究分担者小布施祈織氏（4/1より岡山大学所属）の東北大学における研究打ち合わせ実施のために使用する計画である。
|
