2003 Fiscal Year Annual Research Report

ナノトライボロジーのための高速・高信頼性シミュレーションソフトウェアの開発

Research Project

Project/Area Number	13355007
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	宮本明東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (50093076)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	加藤康司東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50005443) 大前伸夫神戸大学, 工学部, 教授 (60029345) 加藤孝久産業技術総合研究所, 機械システム研究部門, 総括研究員 (60152716) 久保百司東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90241538) 森誠之岩手大学, 工学部, 教授 (60091758)
Keywords	ナノトライボロジー / 高速 / 高信頼性 / シミュレーションソフトウェア / TRIBOSIM / 潤滑済 / 量子分子動力学 / Tight-Binding近似
Research Abstract	微小領域における潤滑・摩擦(トライボロジー)は、自動車の無段変速機、マイクロマシンなど分野を超えて多岐にわたる技術のキーテクノロジーであり、近年の環境・エネルギー対策等の観点から益々その重要性を高めている。研究代表者らは10年以上も前からトライボロジーの推進を目標とした理論研究を行い、ナノトライボロジー現象解明のための分子シミュレーションプラットフォームTRIBOSIMの開発に成功し、トラクションフルードやハードディスク用潤滑剤を対象としたオリジナルな研究を展開してきた。昨年度までに研究代表者らは、グランドカノニカルモンテカルロ法による初期配置決定のための新規な方法論、またトラクションフルードの膜厚を現実系にあわせるための新規方法論の開発に成功した。さらに、本年度は動粘度シミュレータの開発、トラクション係数予測用ニューラルネットワークプログラムの開発などに成功した。特に、動粘度シミュレータにより、実験値と定量的に一致した動粘度を得ることを可能にしたのみならず、温度特性についても実験値と一致した結果を得た。さらに、トライボケミカル反応を解明可能な量子分子動力学ナノトライボロジーシミュレータの開発にも成功した。本手法は研究代表者らが新規に考案したTight-Binding近似に基づくことで、圧倒的な高速計算を実現したものであり、大規模系のせん断場における化学反応ダイナミクスの解明を可能にした。これにより、従来の分子動力学法では不可能であったせん断場における潤滑剤の分解・劣化、化学反応による潤滑被膜の形成などの解明を可能にした。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] M.Kubo, et al.: "Development of Tight-Binding, Chemical-Reaction-Dynamics Simulator for Combinatorial Computational Chemistry"Applied Surface Science. 223. 188-195 (2004)
[Publications] Y.Luo et al.: "Density Functional Study of the Insertion and Ring-Opening Mechanism of MCP over Cp_2LaH and Cp_2LuH Catalysts"Journal of the American Chemical Society. 125. 16210-16212 (2003)
[Publications] Y.Luo et al.: "Ring Opening of Methylenecyclopropane over Lanthanocene Catalyst : A Qantum-Chemical Molecular Dynamics Simulation Study"Organometallics. 22. 2181-2183 (2003)
[Publications] H.Kurokawa et al.: "Monte Carlo Simulation of Hydrogen Absorption in Palladium and Palladium-Silver Alloys"Catalysis Today. 82. 233-240 (2003)
[Publications] K.Nishitani, et al.: "Ab Initio Calculation of F Atom Desorption in Tungsten Chemical Vapor Deposition Process Using WF_6 and H_2"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 5751-5752 (2003)
[Publications] Y.Yamamura, et al.: "Materials Design of Perovskite-Based Oxide Ion Conductor by Molecular Dynamics Method"Solid State Ionics. 160. 93-101 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

ナノトライボロジーのための高速・高信頼性シミュレーションソフトウェアの開発

Principal Investigator

宮本 明 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (50093076)

Research Products

[Publications] M.Kubo, et al.: "Development of Tight-Binding, Chemical-Reaction-Dynamics Simulator for Combinatorial Computational Chemistry"Applied Surface Science. 223. 188-195 (2004)

[Publications] Y.Luo et al.: "Density Functional Study of the Insertion and Ring-Opening Mechanism of MCP over Cp_2LaH and Cp_2LuH Catalysts"Journal of the American Chemical Society. 125. 16210-16212 (2003)

[Publications] Y.Luo et al.: "Ring Opening of Methylenecyclopropane over Lanthanocene Catalyst : A Qantum-Chemical Molecular Dynamics Simulation Study"Organometallics. 22. 2181-2183 (2003)

[Publications] H.Kurokawa et al.: "Monte Carlo Simulation of Hydrogen Absorption in Palladium and Palladium-Silver Alloys"Catalysis Today. 82. 233-240 (2003)

[Publications] K.Nishitani, et al.: "Ab Initio Calculation of F Atom Desorption in Tungsten Chemical Vapor Deposition Process Using WF_6 and H_2"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 5751-5752 (2003)

[Publications] Y.Yamamura, et al.: "Materials Design of Perovskite-Based Oxide Ion Conductor by Molecular Dynamics Method"Solid State Ionics. 160. 93-101 (2003)

宮本明東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (50093076)