分子動力学計算の歴史
オブジェクト指向設計による分子動力学計算プログラム
... オブジェク ト指向設計 による分子動力学計算 プログラム 石 井 晃 (平 成 6年 6月 21日 受理 ) 1.序 最近 , ソフ トウェア開発の現場 に終 いてオブジェク ト指 向 とい う考えに基づいたプログラム開発 が行 われ る ようになって きている。 これ は従 来 の構造化 プログラ ミングと違 って ソフ トウェアで シュ ミレー トす る[r] ...
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第一原理分子動力学法による理想格子不安定解析
... いながら原子運動を追跡するため，膨大な計算を必要とする．このため，古典的分子 動力学法に比べると扱える原子数は極めて少なく，たかだか数十∼数百が限界となる． それゆえ必然的に，理想強度等の解析では変形経路を仮定したものとなるため，自由 度が高い実際の系において生じる他の変形経路への不安定分岐との関係を明らかにす ...
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繰り返し変形を受けるポリブタジエンのヒステリシス発現メカニズム：分子動力学法による検討
... えてひずみを増加させた．ひずみ速度に換算すると ˙ε zz = 1.0 × 10 10 /s となる．なおセ ルの上端つかみ部から下端まで連結した分子鎖は存在しない．横方向については自由 境界としたが，壁面から 1nm 以内の粒子を登録し，その重心からアモルファスブロッ クの壁の平均位置を算出することでセルの体積を評価した．ひずみは全粒子の ...
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計算分子科学研究系
... b) 気液界面の物質移動は大気化学や化学工学の基礎をなす問題の一つであるが， 観測される速度論は界面自体の性質 やダイナミックスだけでなくバルク相中の拡散や溶解度など多くの要因に左右され， 実験の解釈にはしばしば甚だ しい曖昧さや不一致が残されている。 解析上の最大の問題は， 現象論的な速度を気相， 界面， ...
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計算分子科学研究系
... a) 分子振動ポピュレーション緩和や振動状態間デコヒーレンスなど， 溶液中における溶質の量子動力学を取り扱うこ とのできる計算機シミュレーション手法の開発を進めている。 これまですでに， 調和振動子浴近似に従った経路積 分影響汎関数理論に基づいた方法論や， ...
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分裂酵母のα-アクチニン Ain1 の生化学的、細胞生物学的、分子動力学的研究
... 本論文の第二部で著者は、Ain1 のアクチン繊維結合性について、分子動力学計算によるシミュレー ションを行った。まず著者は、第一部の R216E 点変異が、CH1 と CH2 の間の非共有結合を開裂すること で、Ain1 ...
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計算分子科学研究系
... a) 可視－赤外の和周波発生分光法は，界面構造を分子レベルでプローブする実験手法として，固体表面科学はもとよ り，触媒化学，高分子化学，電気化学，大気化学など多くの関連分野への展開が図られている。実験データから分 子レベルの界面構造を同定するためには，スペクトルの解釈が必要であるが，定性的・経験的な解釈にはしばしば ...
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Ni基超合金微細析出構造における転位の分子動力学解析
... Al の 2 原子系への適用方法について説明する．つづいて，分子動力学法の基礎方程式を示 し，大規模分子動力学計算の手法である領域分割による高速化および並列化について 説明する．第 3 章では，複数の立方体 γ ′ 相を含有するセルが周期的に並んだ理想的な バルク γ/γ ...
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分子動力学法によるカーボンナノコイルの構造・力学特性評価
... 図 6.8 と図 6.9 に MWCNC-4 の結果を示す．λ=1.6 までは線形的に応力が上昇してお り，ばね定数を算出すると 2.65 ×10 −3 [µN/nm] である．これは，MWCNC-1 とほぼ同 じである．λ=1.6∼2.3 では応力挙動が横ばいとなっており，その後急減している．図 6.9 を見ると，応力挙動が横ばいに変化した λ=1.5∼1.6 で赤丸の箇所でねじれが生じ 始め，λ=2.0 ...
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分子動力学によるMg-Zw-Y合金のLPSO構造の安定性ならびにキンク発生メカニズムの検討
... (3) 非経験的手法 (第一原理計算) 経験的ポテンシャルは，量子力学の厳密な理論に基づいて決定されるのではなく，ポ テンシャルを微分可能な未定係数を含む簡単な関数形で仮定し，従来の実験的事実に 合致するようにその未定係数が決められる．半経験的ポテンシャルは，密度汎関数論 より導出される形で定義されるが，そのポテンシャルパラメータは平衡状態でのマク ...
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計算科学研究センターの現状と今後 分子研リポート2003 | 分子科学研究所
... 本プロジェクトは，分子研，東大物性研，東北大金研，物構研，京大化研，産総研の６研究所を中心にして，いく つもの大学および企業からのナノ計算科学分野の第一線の研究者の参加をえて，我が国の計算科学の総力を結集した ...
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分子動力学法による酸化物分散強化メカニズムの検討：転位のカッティング抵抗の評価
... 学では鉄と酸素原子間の電荷の移動を考慮したポテンシャルが提案されているが，Fe， Y，O を同時に一つのポテンシャル関数で表現したものは見あたらない．これは，イ オン結合，共有結合，金属結合すべてを再現できるポテンシャル関数が現時点では存 在しないためである．したがって，Fe，Y，O 間の相互作用を扱うためには現時点で ...
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Ni/Ni3Al界面の第一原理分子動力学法による力学特性評価
... 界面について電子・原子論の観点から，組成， 構造，変形状態の つに軸をおいたアプローチを行い，各パラメーターとその微視的な 力学特性との相互関係を明らかにする．まず，第 章では，第一原理分子動力学法の基 礎理論，および，電子状態計算の高速化手法について説明し，第 章では，格子の安定 性の概念と，弾性剛性係数を用いた格子不安定性解析の方法について述べる．第 章 で[r] ...
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第一原理分子動力学法を用いたNi及びNi3Alの理想格子不安定性解析
... 子の波動関数や，価電子密度の著しい変動をを表現するには非常に多くの展開項数を 要する．平面波数は解くべきハミルトニアンの次元数に比例し直接計算量に影響する ので，これをできるかぎり少なくすることが望ましい．通常の固体材料では，内殻電 子は原子核に強く引き付けられており，他の原子からの影響をほとんど受けず価電子 ...
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連載講座 : 高生産並列言語を使いこなす (5) 分子動力学シミュレーション 田浦健次朗 東京大学大学院情報理工学系研究科, 情報基盤センター 目次 1 問題の定義 17 2 逐次プログラム 分子 ( 粒子 ) セル 系の状態 ステップ 18
... 2 2 2 2 逐次プログラム 逐次プログラム 逐次プログラム 逐次プログラム 1 1 17 1 7 7 7 2.1 分子(粒子)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 17 2.2 セル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 17 2.3 系の状態・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 18 ...
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シリコンにおける非弾性変形開始時の局所力学状態に関する分子動力学的研究
... (2) 半経験的ポテンシャル (3) 非経験的手法 (第一原理計算) 経験的ポテンシャルは，量子力学の厳密な理論に基づいて決定されるのではなく，ポ テンシャルを微分可能な未定係数を含む簡単な関数形で仮定し，従来の実験的事実に 合致するようにその未定係数が決められる．半経験的ポテンシャルは，密度汎関数論 ...
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シリコン結晶化過程の分子動力学
... 4.4 結晶核の臨界サイズ 4.3.2節のグラフより，結晶核のサイズが一定値以上になること急激に結晶化が進行し，最終的 に結晶がクラスター全体まで成長するという様子が観察された．そこで各セットについて結晶核 サイズの時間変化をプロットしたものをFig. 4-11に示す．結晶核が原子数約 110 を越える大きさま ...
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計算科学研究センターの将来構想 分子研リポート2001 | 分子科学研究所
... 5-3-2 計算科学研究センターを巡る状況 「計算科学研究センター」 （以下， 「センター」と略）が発足（機構化）して２年が経過しようとしている。昨年度の 「分子研リポート」において，我々は「センター」の将来構想に関して二つの点を明確にした。ひとつは ７ ０ ０ 名近い分 ...
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Stage 並列プログラミングを習得するためには : 1 計算機リテラシ, プログラミング言語 2 基本的な数値解析 3 実アプリケーション ( 例えば有限要素法, 分子動力学 ) のプログラミング 4 その並列化 という 4 つの段階 (stage) が必要である 本人材育成プログラムでは1~4を
... 有限要素法は計算機と深い関係にあり，計算機の発展とともに進歩してきた分野であるが， 本学の各学部，研究科において実施されている有限要素法関連の講義は，理論，アルゴリズム に関する教育が中心で，プログラミングまでカバーしているものはほとんど無い。また，有限 要素法は最終的には疎行列（行列成分のうち 0 ...
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分子動力学法によるアモルファスポリエチレンの押し込み挙動評価－押し込み速度・架橋点の効果
... 子鎖長さは 1000CH 2 に統一している．作成時の密度は ρ=0.85g/cm 3 となる． まず，得られた初期構造に対し，全方向周期境界境界条件のもとで 10,000fs の初期 緩和計算を行い内部構造緩和を行った．数値積分には Verlet 法を用い，積分の時間ス テップは 0.1fs とした．温度は 300K とし，速度スケーリングにより制御した． ...
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