検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年
検索結果: 39 件中 1件目~20件目を表示

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

論文

Nuclear quantum effects of light and heavy water studied by all-electron first principles path integral simulations

町田 昌彦; 加藤 孝一郎*; 志賀 基之

Journal of Chemical Physics, 148(10), p.102324_1 - 102324_11, 2018/03

AA2017-0553.pdf:4.95MB

 被引用回数:5 パーセンタイル:10.33(Chemistry, Physical)

水,重水,トリチウム水の液体状態における構造を第一原理経路積分分子動力学法を用いて研究した。用いた計算手法は、電子と原子核のすべてを量子力学的に取り扱うものであり、現時点で最も正確な計算手法の一つである。シミュレーションした結果は、実験とおおよそ一致しており、核量子効果により、同位体間の構造上の違いが明らかにされた。特に特筆すべき結果は、水分子内のOH共有結合中のHが隣接水分子との水素結合上の中点まで移動できる一方、重水素,トリチウムの順に中点まで行ける確率が減少するという傾向を得たことである。しかしながら、実験との完全な一致は未だ得られておらず、密度汎関数法の改良が必須であることが示唆された。また、最近の研究成果である密度汎関数に対するvan der Waals補正は液体状態における同位体効果を研究する上で必須であることが分かった。

論文

水素脆化モデル構築のための原子及び連続体手法による粒界面上微小き裂近傍の応力分布の考察

海老原 健一; 蕪木 英雄; 板倉 充洋

「鋼の機械的特性に及ぼす水素の効果とその評価」シンポジウム予稿集(USB Flash Drive), 6 Pages, 2014/09

水素脆化は鉄鋼材料の強度低下や破壊をもたらす要因の1つであり、その機構の解明が求められている。高強度鋼の遅れ破壊や溶接部の低温割れは、偏析水素による粒界強度低下が主な原因と考えており、その機構は応力腐食割れと同様と考えられる。粒界強度低下に基づく水素脆化モデルでは、水素による粒界強度低下を原子レベルスケールの計算で評価し、その情報を用い巨視的スケールの強度やき裂進展の評価がなされているが、両スケール間におけるスケールのモデル化についてはあまり明確でない。特に、微視き裂先端での応力集中について、き裂周囲を弾性体とするモデルがあるが、その妥当性も明確でない。本研究では、微視き裂を含みその周囲に転位がない系の引張によるき裂周囲の応力を分子動力学(MD)と連続体計算(FEM)の計算手法で評価し、その差異について考察した。その結果、1%以下の低いひずみでは、両手法による応力分布は同様の結果となったが、それ以上になるとき裂先端の応力集中部から両者の差が大きくなった。また、応力集中のモデル化については、き裂周辺を単なる弾性体とするだけではMDの結果を再現できなかった。

論文

Structural study of molten lanthanum halides by X-ray diffraction and computer simulation techniques

岡本 芳浩; Madden, P. A.*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(1), p.448 - 451, 2005/01

LaCl$$_3$$融体の局所構造は(LaCl$$_6$$)$$^{3-}$$八面体配位によって特徴付けられている。これはX線回折やラマン散乱測定からの結論であるが、中性子回折や分子動力学計算では配位数はカチオンサイズによって変化し、比較的大きいLaCl$$_3$$の場合は6より大きな値であることを示されている。本研究では、LaCl$$_3$$融体のX線回折を行い配位数について調べるとともに、中性子回折の結果と良好な一致をもたらす分子動力学計算との比較を行った。さらに、LaBr$$_3$$融体との構造比較を行い、アニオンサイズの違いに起因する以外、構造がほとんど同じであることをつきとめた。

論文

XAFS simulation of highly disordered materials

岡本 芳浩

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 526(3), p.572 - 583, 2004/07

 被引用回数:25 パーセンタイル:13.7(Instruments & Instrumentation)

溶融塩に代表される高温液体、つまり構造無秩序系のX線吸収スペクトル(XAFS)データを分子動力学(MD)計算から導き出す方法を考案した。従来は結晶系のXAFSシミュレーション用として用いられてきた多重散乱コードFEFFに、MD計算出力の位置データを入力データとして用いた。そのFEFF計算を数万回繰り返すことによって、MD計算の統計的積算が、XAFSのデバイワーラー因子に代表される揺らぎ成分に反映されるかどうかを調べた。実験で得た白金と幾つかのハロゲン化物溶融塩のデータが、この手法によって良好に再現できることを確認した。

論文

Quantum path-integral molecular dynamics calculations of the dipole-bound state of the water dimer anion

志賀 基之; 高柳 敏幸

Chemical Physics Letters, 378(5-6), p.539 - 547, 2003/09

 被引用回数:7 パーセンタイル:75.64

水ダイマーアニオンについての平衡構造を経路積分分子動力学法によって計算した。過剰電子と原子核の運動の両方を量子力学的に取り扱った。水-水のポテンシャルは半経験的な関数を、電子-水の擬ポテンシャルについては、最近開発された解析関数を用いた。電子が水ダイマーに付加すると、クラスターの構造が極めてフロッピーになることが計算によって示された。特に、ドナー交換,ドナー-アクセプター交換が量子力学的トンネル効果によって、容易に起こる事がわかった。このことは、核と電子の運動を分離するボルンオッペンハイマー近似が成り立たなくなっていることを示唆するものである。

論文

X-ray absorption study of molten uranium chloride system

岡本 芳浩; 赤堀 光雄; 伊藤 昭憲; 小川 徹

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.638 - 641, 2002/11

LiCl-KCl共晶塩中の、UCl$$_3$$融体の局所構造について、U原子L$$_3$$吸収端XAFS測定によって調べた。XAFS測定は、高エネルギー加速器研究機構の放射光実験施設BL27Bで実施した。ウラン水素化物の塩化によって調製した、UCl$$_4$$を亜鉛粉末で還元してUCl$$_3$$を得た。カーブフィッティング解析の結果、最近接U$$^{3+}$$-Cl$$^-$$相関に関する構造情報を得た。MD計算とXAFSシミュレーションコードFEFF8の併用から、最近接U$$^{3+}$$-Cl$$^-$$相関の相互作用について評価した。また、いくつかのウランハロゲン化物のXANES測定を行い、そのシフトから原子価について評価した。

論文

XAFS study of molten zinc dibromide

岡本 芳浩; 福島 和子*; 岩舘 泰彦*

Journal of Non-Crystalline Solids, 312(314), p.450 - 453, 2002/10

溶融臭化亜鉛の構造を、Zn及びBr双方のXAFSを測定することによって調べた。解析から、融体中で$$(ZnBr_4)^{2-}$$四面体錯体が存在し、Brイオンを共有することで複数の四面体がネットワーク構造を作り上げている可能性があることを示唆する結果が得られた。これは溶融$$ZnCl_2$$の構造に良く似ている。得られたXAFSデータを、分子動力学計算とその出力を使用したFEFF計算から再現した。XAFSデータを良好に再現するMD計算では、四面体錯体の存在やネットワーク構造の存在を示す結果が得られた。

論文

並列分子動力学ステンシルの開発

清水 大志; 君塚 肇*; 蕪木 英雄; 荒川 忠一*

計算工学講演会論文集, 7(1), p.163 - 166, 2002/05

分子動力学法は現実の物質系をミクロなレベルからシミュレーションする手法であり、ニュートンの運動方程式を直接決定論的に数値積分することにより、系の静的な特性とともに動的な特性を求めることができる。分子動力学法シミュレーションにおいて最も計算時間を要する部分は一般的に原子間の相互作用の計算であり、大規模なシミュレーションを行なうには相互作用のカットオフにより計算コストを減らす高速化手法を用いることが必要である。また、今日では計算の高速化や大容量のメモリを確保するのに並列計算が有効である。われわれは、並列化やカットオフによる高速化などのシミュレーション手法を記述するプログラムの機能単位を切り分け、これらを再構成することにより並列分子動力学ステンシルを開発した。並列分子動力学ステンシルを利用すると、並列化手法及びカットオフによる高速化手法について意識することなくプログラミングを行なうことが可能である。本論文では、並列分子動力学ステンシルの設計及び性能について報告する。

論文

並列分子動力学ステンシルの開発

清水 大志; 君塚 肇*; 蕪木 英雄; 荒川 忠一*

日本計算工学会論文集, 4, p.225 - 230, 2002/04

分子動力学法(MD)シミュレーションにおいて最も計算時間を要する部分は一般的に原子間の相互作用の計算である。各原子に作用する力を単純なアルゴリズムで計算するとペアを検索するコストが対象とする系の原子数の2乗に比例することから、短距離力の系について大規模なシミュレーションを行なう際は、粒子間に作用する力にカットオフを設定して計算コストを減らすカットオフ手法を用いることが必須となっている。また、計算の高速化や大容量のメモリを確保するのに並列計算が有効である。われわれは並列化などのシミュレーション手法の記述と系の性質の記述が分離した、見通しの良いプログラムを作成する枠組みとして並列分子動力学ステンシルを開発した。並列分子動力学ステンシルは、原子間相互作用を計算するプログラムを対象となる系の性質(モデル)の記述のみとなることを実現している。

論文

ベクトル計算機における固体MD計算の高速化

板倉 憲一; 横川 三津夫; 清水 大志; 君塚 肇*; 蕪木 英雄

情報処理学会研究報告2001-HPC-88, p.67 - 72, 2001/10

地球シミュレータは、640の計算ノードを持ち理論ピーク性能は40Tflop/sである。プロセッサノードはピーク性能8Gflop/sのベクトルプロセッサ8個,16GBの共有メモリから構成される。本研究では地球シミュレータの計算ノードによる固体分子動力学法の計算プログラムのベクトル化と並列化を行い性能評価を行った。分子動力学法では、カットオフ半径内の粒子が互いに影響を与え、その粒子ペアを行列を用いて表現することができる。ベクトル化に際して、この行列表現にcompressed row formとjagged diagonalformを考える。jagged diagonal formはベクトル長がcompressedrow formよりも長くできるので、ベクトル化により適している。しかし、標準的な粒子対の情報からjagged diagonal formに変換するには時間がかかるため、全体の性能はより簡単なcompressedrow fromよりも低下した。compressed row formでは8CPUでの並列化により2.4から2.7倍のスピードアップとなった。

論文

ガウシアンビーム照射によるレーザー衝撃現象の分子動力学解析

福本 一郎; 大村 悦二*

精密工学会誌, 67(6), p.916 - 921, 2001/06

高ピークパワーの超短パルスレーザーをターゲットに照射すると、照射領域が極短時間で蒸発し、熱伝導による影響の極めて小さい加工を行うことができる。そのため、精密・微細加工への応用が期待されている。超短パルスレーザーの加工分野への応用には、微視的アブレーションプロセスの解明が不可欠である。そこで、本論文では、金属ターゲットにガウシアンビームを照射した際に起こる微視的現象を、分子動力学法を用いてシミュレーションした。その結果、レーザー照射直後に表面下に強い衝撃波が発生し、表面上のレーザー照射部を起点として、円形に広がっていくことがわかった。また、この衝撃波の強度は、進行方向に対し一様ではなく、表面の垂線に対し15~40度の方向に強く現れることを示した。さらに、衝撃波が固液界面を通過する際、多数の転位が発生し、その一部は衝撃波とともに材料内に伝播することなどを明らかにした。

論文

Zirconium microclusters; Molecular-dynamics simulations and density functional calculations

Bastug, T.*; Erkoc, S.*; 平田 勝; 館盛 勝一

Physica E, 8(3), p.223 - 229, 2000/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:69.62

相対論密度汎関数法(RDFT)を用いて、ジルコニウム(Zr)2原子分子の構造最適化計算を行い、ポテンシャルエネルギー曲線を作成した。このポテンシャルを用いてZr3個から13個のクラスターの分子動力学(MD)シミュレーションを行ったのち、得られた最適化構造をもとにRDFTを用いて、Zr3個から7個のクラスターの電子状態を求めた。その結果、Zr3個から7個で構成されるクラスターは対称性が良く、8個から12個で構成されるクラスターは対称性が認められなかった。また、Zr13個で構成されるラスターは、Ih対称であり、最も対称性のよい最密構造をとることがわかった。

論文

Parrallel molecular dynamics simulation on elastic properties of solid argon

清水 大志; 君塚 肇*; 蕪木 英雄; Li, J.*; Yip, S.*

Proceedings of 4th International Conference on Supercomputing in Nuclear Applications (SNA 2000) (CD-ROM), 10 Pages, 2000/09

並列分子動力学(MD)について、さまざまな並列化手法やカットオフを用いた計算の効率化手法を組み合わせたシミュレーションをプログラムするのは簡単ではない。われわれは大規模な並列MDシミュレーションのためのプログラムの基本パターンである「並列分子動力学ステンシル」を開発した。本ステンシルは並列化手法や効率化手法を分離し、プログラム作成者がシミュレーション自体に専念できるように設計されている。プログラムの全体はC言語とMPIを用いるが、各MPI関数の呼び出しはプログラム作成者から隠蔽されている。本論文では並列MDステンシルを用い15~75Kの固体アルゴン(結晶状態及びアモルファス状態)に関して500~1,000,000原子を用いたシミュレーションを行い、その弾性について研究した。

論文

Mechanism for negative poisson ratios over the $$alpha$$-$$beta$$ transition of cristobalite, SiO$$_{2}$$; A Molecular-dynamics study

君塚 肇*; 蕪木 英雄; 木暮 嘉明*

Physical Review Letters, 84(24), p.5548 - 5551, 2000/06

 被引用回数:90 パーセンタイル:7.92(Physics, Multidisciplinary)

特異な弾性的性質を示すことで知られる$$alpha$$及び$$beta$$クリストバライトについて、300~1800Kの温度範囲に渡る断熱弾性スティフネス定数を、平衡分子動力学法によりゆらぎの式を用いて求めた。クリストバライトはこの幅広い温度領域において負のポアソン比を示すが、$$alpha$$相と$$beta$$相ではその機構は異なる。さらに立方結晶である$$beta$$相においては、コーシーの関係に反して弾性定数C$$_{44}$$がC$$_{12}$$よりもむしろC$$_{11}$$と極めて近い値を示すことが確認された。このことは[100]方向に伝播する弾性波の縦波、横波の速度が一致するという特筆すべき性質を表す。

論文

Molecular dynamics analysis of negative poisson ratios over the $$alpha$$-$$beta$$ transition in cristobalite, SiO$$_{2}$$

君塚 肇*; 蕪木 英雄; 清水 大志; 木暮 嘉明*

Progress of Theoretical Physics Supplement, (138), p.229 - 233, 2000/04

二酸化ケイ素(SiO$$_{2}$$)の代表的な多形の一つであるクリストバライトは、ポアソン比が負を示す(縦方向に圧縮すると横方向に縮み縦方向に引っ張ると横方向に伸長する)という特異な弾性的性質を持つことで知られている。しかしその温度依存性に関する情報はわれわれが知る限り皆無である。そこでわれわれは相転移領域を含んだ300-1800Kの温度領域の断熱弾性定数を平衡分子動力学法によりゆらぎの式を用いて求めた。その結果、クリストバライトは上記の温度範囲全体でポアソン比は負を示し、また低温($$alpha$$)相と高温($$beta$$)相の間ではその機構は異なることが判明した。

報告書

模擬燃焼燃料を用いた高燃焼度燃料の熱物性及び機械的性質に関する基礎的研究(I)- 先行基礎工学分野に関する平成10年度報告書(中間報告) ‐

山中 伸介*; 阿部 和幸

JNC-TY9400 2000-004, 78 Pages, 2000/03

JNC-TY9400-2000-004.pdf:2.39MB

高燃焼度時における高速炉用MOX燃料の挙動を把握するための基礎的研究を実施し、以下の結論を得た。プルトニウムをセリウムで代用した高速炉用模擬MOX燃料(U0.8,Ce0.2)O2にFPとして希土類元素及びジルコニウムを固溶させた模擬燃焼MOX燃料、(U0.8-yCe0.2My)O2$$pm$$x[M:NdorZr](0$$leq$$y$$leq$$0.13)の熱伝導度を評価し、添加元素濃度依存性、温度依存性を明らかにした。(U0.8-yCe0.2My)O2$$pm$$x[M:NdorZr](0$$leq$$y$$leq$$0.13)の熱伝導度を(U0.8,Ce0.2)O2の熱伝導度と添加元素濃度を用いた近似式で表現することができた。模擬燃焼MOX燃料、(U0.8-yCe0.2My)O2$$pm$$x[M:NdorZr](0$$leq$$y$$leq$$0.13)の機械的特性を試料中の音速とビッカース硬度から評価し、試料の弾性定数、ビッカース硬度及び降伏応力が添加元素濃度が増加するにつれて減少することを明らかにした。分子動力学法を用いて燃料の物性予測を、多相平衡計算プログラム"ChemSage"を用いて高燃焼度時における燃料中のFPの存在化学形態の予測を行なった。いずれの方法でも系のみを取り扱っただけであるが妥当な結果が得られた。

報告書

第一原理分子動力学法プログラムの並列化

渡部 弘*; 小林 一昭*; 新井 正男*

JAERI-Data/Code 2000-019, p.33 - 0, 2000/03

JAERI-Data-Code-2000-019.pdf:1.54MB

第一原理分子動力学法プログラムの並列化について報告する。並列化したプログラムは2本である。1つは伝統的な第一原理分子動力学法プログラム、もう1つは、近年、高速化という観点から注目されている実空間分子動力学法プログラムである。ターゲットマシンはSX-4であり、並列化手法としては共有メモリ型並列化手法を採用した。並列化の結果、第一原理分子動力学法プログラムで3.7倍の高速化を、実空間分子動力学法プログラムで3.9倍の高速化を達成した。

論文

The Reverse Monte Carlo studies of molten alkali carbonates

小原 真司*; 鈴谷 賢太郎; 大野 英雄

Proceedings of 12th International Symposium on Molten Salts (Molten Salts 12), 99-41, p.253 - 262, 1999/10

溶融アルカリ炭酸塩は燃料電池の次世代材として大変重要であり、多くの研究がなされているが、その融体構造が明らかになったとは言い難い。本研究では、Li$$_{2}$$CO$$_{3}$$,Na$$_{2}$$,CO$$_{3}$$,K$$_{2}$$CO$$_{3}$$融体のX線回折及び中性子回折の結果について逆モンテカルロ法(RMC法)を適用し、その融体構造を詳細に解析した。その結果、いずれの融体においても、アルカリ金属イオンはCO$$_{3}^{2-}$$イオンのコーナーサイトには存在せず、エッジサイトにおもにあることが明らかになった。しかし、すべてのアルカリ金属イオンがエッジサイトにあるモデルでは回折結果を完全には表現できず、フェイスサイトにも存在するモデルが良く表現できることが明らかになった。アルカリ金属イオンがCO$$_{3}^{2-}$$イオンのフェイスサイトにも存在するという知見は、従来の分子動力学法などではCO$$_{3}^{2-}$$イオンが剛体球近似されていたので、得られなかった情報である。

論文

熱と流れの粒子シミュレーション

渡辺 正

伝熱, 38(149), p.8 - 13, 1999/03

本報告は、平成10年第37期秋季伝熱セミナーにおいて講演したものをまとめたものである。流体方程式を解くのではなく、粒子の運動を調べることにより熱流動現象を計算する手法の概要と結果を示す。まず直接シミュレーションモンテカルロ法により熱伝導対流遷移過程を計算し、対流開始点が流体方程式から得られる理論値と一致すること、遷移過程では流れ場のゆらぎの相関が強まることを明らかにする。また、3次元の系では対流パターンが実験で見られるような複雑な遷移を起こすことを示す。次に同様の計算を分子動力学法により行い、流動遷移により分子運動の乱雑さが増加することを示す。最後に格子ガス法により二相流の混合過程で計算し、二相界面積の変化が代表速度と相関づけられることを明らかにし、数値実験相関式の可能性を示す。

論文

Chain structure of liquid and amorphous selenium: tight-binding molecular-dynamics simulation

清水 大志; 蕪木 英雄; 小田 竜樹*; 樋渡 保秋*

Journal of Non-Crystalline Solids, 250-252(2), p.433 - 436, 1999/00

液体及びアモルファスセレンの微視的構造を調べるためにタイトバインディング分子動力学法シミュレーションを行った。プログラムを並列化し、並列計算機HITACHI SR2201を用いて、512粒子の系について数十万ステップのシミュレーションを実行して得られた動径分布関数は、実験と一致している。2面体の分布は0度と100度にピークを持ち、30度で最小となったが、これは、これまでに行われたタイトバインディングモンテカルロ法シミュレーションや、第1原理分子動力学法シミュレーションによる結果と異なっている。

39 件中 1件目~20件目を表示