2014 Fiscal Year Annual Research Report
格子の対称性に着目した原子ダイナミクスの新たな力学モデルの構築
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24560074
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
土井 祐介 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10403172)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 非線形格子モデル / 離散ブリーザー / 非線形局在モード / 分子動力学法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に明らかになった一般の粒子数における対称格子モデルの構築法を用いて，大自由度系の対称格子モデルを構築し，移動型非線形局在モードのダイナミクスの解析，厳密な数値解の探索及び，その特性解析を実施した。静止形非線形局在モードに対して擾乱を与えることによって移動型非線形局在モードを構築する場合，非線形局在モードおよび擾乱のパラーメータによってはその移動性が著しく低下する（途中で静止する，速度が徐々に小さくなる）ことが観測されているが，提案した対称格子モデルにおいてはそのような移動性の減少はほとんど観測されず，擾乱に対して極めてロバスト祭が高いことが確認された。このことにより，移動型非線形局在モードの解析において提案した対称格子モデルが極めて有効であることが確認された。
またFermi-Pasta-Ulam(FPU)型非線形格子と提案した対称格子モデルにおいて移動型非線形局在モードの数値解を探索することにより，FPU格子で観測される非線形局在モード周辺の有限のテイルが対称格子モデルでは消失し，代わりにベキ的に減少する構造を持つことが明らかになった。この結果により，移動型非線形局在モードの移動性と，局在構造周辺のテイルの構造には関係が有ることが示唆された。
これらの結果により，結晶格子構造における非線形局在モードの移動性は，結晶格子が本質的に有している結晶構造および原子間相互作用の性質が大きな影響を与えていることが予測される。すなわち最近接格子間の結合のみならず第2，第3近接など，さらには長距離原子間相互作用が存在する場合，非線形局在モードの移動性は向上すると考えられる。また，結晶方位と非線形局在モードの移動方向についても関連があると考えられる。
これらの研究成果について，5件の国際会議を含む学会発表を通じて公表を行った。
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