拡張アンサンブル分子動力学シ
シリコン結晶化過程の分子動力学
... 領域分割法 分子動力学法の計算はおおまかに三つの段階に分けられる．計算領域の中からカットオフ距離 内にある原子 i と原子 j のペアを全て捜し出す Book Keeping ステップ，得られたペアの情報から それぞれの原子に働く力を計算する力計算ステップ，そして時間積分のアルゴリズムに従って原 ...
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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
... と同様に、逆平行型のダイマー構造をとる。そのため、ABD はペアを形成したサブユニットの EF-hand モ チーフに隣接する。そこで著者は、EF-hand モチーフは Ain1 が細胞内で動的にターンオーバーするア クチン繊維に的確に結合するために重要な機能を担う可能性を提唱した。 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 ...
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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/グラファイト界面の剥離シミュレーション
... 2.2 原子間ポテンシャル 粒子に作用する力は系のポテンシャルエネルギーにより決定される．従って，系の ポテンシャルエネルギーの評価が分子シミュレーションにおいて重要となる．本研 究で扱うポリマー材料は強い共有結合と弱い共有結合からなり，また共有結合には 分子鎖内部の結合角度や回転等の内部自由度があるため，ポテンシャルエネルギー ...
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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
... 要 約 CNC はナノスプリングや電磁波吸収材としての応用が期待される材料である．本研 究では，単層及び複層の CNC に対して分子動力学シミュレーションを用いて初期構 造緩和，引張，繰り返し変形のシミュレーションを行うことで CNC の機械的特性に ついて検討した．Zigzag，Armchair，Chiral 型の 3 種類のパターンの短いストレート チューブ切片を 36 ...
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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
... 生および運動に関して，いくつかの新たなメカニズムが明らかになった．分子動力学 法によって明らかになった個々の転位のメカニズムは，変形・破壊現象の力学的階層 性の素過程をなすものとして重要である．本研究で得られた知見をマイクロメカニク ス理論などのマクロ系の解析に反映させることにより，素過程を考慮しつつスケール アップした検討が期待される．しかしながら，多数の転位の平均を扱うマクロ系の解 ...
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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
... ループには大きな違いがなく， 「巨視的な」応答は原子間の相互作用に鈍感であると報 告している．しかしながら，引張変形後期にわずかに応力が減少し応力−ひずみ曲線 がわずかに下に凸になる「ひずみ軟化」などの明確な違いも見出されている． 本研究では，PB の繰り返し変形シミュレーションを行い，その内部メカニズムにつ いてより詳細に検討する．PE の解析では，二面角が１種類しかなく分子鎖構造変化の 考察が容易であったが，PB ...
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モデルポテンシャルによるビクスバイト型酸化物と転位芯の分子動力学シミュレーション
... が最も低ひずみで折れ曲がりを生じている．図 3.6 は L bix = 2.29[nm]，L x = 9.90[nm] における内部変化を Atomeye の central symmetry parameter によってみたものである． Morse ポテンシャルでは転位は γ zx = 0.06 でも動くことなく，転位芯が拡張し，その 後転位芯から上下に面状欠陥が発生し，セル全体を横断した．結晶方位等の観察から， ...
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整合界面の構造安定性ならびにミスフィット転位に関する分子動力学的研究
... 3.2 シミュレーション結果および考察 33 3.2.3 らせん転位シミュレーション 上端面よりらせん転位を導入したシミュレーションにおける転位の挙動を図 3.16 に 示す．これまでと同様，ミスフィット転位に平行に衝突するすべり面の転位を転位 I， 垂直に交差するものを転位 II と称することにする．まず，ミスフィット転位に平行に 衝突する転位 I について説明する．t = 12000 fs の図 (c) において転位 I ...
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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
... 第 4 章 横ひずみ 0 条件下で作成した薄膜への押し込みシミュレーション 58 4.2.3 ポテンシャル成分の変化 各ポテンシャルエネルギー成分の時間変化を図 4.13∼図 4.16 に示す． いずれの系も，表面に接触した際に bond stretch が急上昇し，torsion が急減してい る．また，van der Waals も減少している．これは，表面の分子鎖が圧子表面に張り付 ...
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分子動力学法による非晶・結晶PP/PEとグラファイト層界面のせん断シミュレーション
... ポリマーのポテンシャルでは，共有結合部の bond stretch，bending，torsion，in- version ポテンシャルは相互作用する粒子が同一分子鎖内位であらかじめ決まってい るため，原子対を探索する必要はなく分子鎖単位での並列化による高速化も容易で ある．一方，van der Waals ポテンシャルは異分子鎖間，あるいは，同一分子鎖内の 4 ...
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分子系統学演習
... 14 第 0 章 必要なソフトウェアのインストールと環境整備 を 直 接 指 定 す れ ば ダ ウ ン ロ ー ド で き ま す 。最 終 バ ー ジ ョ ン の フ ァ イ ル 名 は tf-october2008-mac.zip で す 。公 式 サ イ ト URL の 後 ろ に フ ァ イ ル 名 を 繋 げ て 指 定 し て 下 さ い 。ダ ウ ン ロ ー ド し た フ ァ イ ル を 展 開 し 、得 ら れ る ...
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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 は第一原理計算しか残されていないが，計算量が膨大となり転位と析出物の相互作用 ...
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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
... 7 まとめ 分子動力学法の初歩である Lenard Jones ポテンシャルを用いたシミュレーションを, OpenMP, Cilk, TBB を用いて並列化し, その評価結果について述べた. 三重ループを, OpenMP では parallel for プラグマで, Cilk は直交再帰分割を spawn 構文で, TBB は parallel reduce, parallel for を用いて ...
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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
... layer2 転位を導入した場合は拡張転位を形成した．一方，layer3，layer4 も拡張幅を持 たなかったが，[0¯ 110] すべりに相当する原子移動は生じていない． 3.2.2 応力ひずみ線図と CRSS 評価 図 3.6 に単体の Mg モデルから得られた応力ひずみ曲線を示す．本研究では，クラス ターの緩和後の原子配置を第一原理計算から得られたものと定性的に一致させるため， Zn 6 Y 8 ...
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鎖状高分子のレプテーションならびに架橋に関する分子動力学的研究
... り，除荷時はこの応答をトレースするような可逆的な変化を示した．PI では，PE と 同様に引張を開始した直後 (ε zz = 0.2) において，構造変化による reptation 量がパル ス状に増加しており，引張方向への配向を生じていることが示唆される．一方，この 初期応答の後は単調に減少し，ひずみの増加とともに分子鎖が「動きにくく」なって いるものと推測される．除荷時には引張時よりも低い値をとるのも PE ...
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ポリプロピレン－グラファイト界面接着強度に関する分子動力学研究
... PP 分子鎖 4 本を 1 ユニットとし，x，y 方向は周期境界，z 方向は壁面条件下で，20[nm] ×20[nm] ×20[nm] のセル中にユニットを平行に並べて結晶 PP を作成した．分子鎖の配向方 向は，壁面垂直方向から 0[deg]，30[deg]，60[deg]，90[deg] 傾けた計 4 パターンとし ...
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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
... 系において生じる局所変形（転位の発生）の開始が，局所の結晶格子が上述の横方向 非等方変形への不安定分岐を生じたことによって引き起こされていることを明らかに した． 上述のように，理想格子不安定解析は均一変形における安定限界を求めるものであ るが，より自由度の高い系における局所の不安定変形開始の指標となる可能性がある． しかしながら，これまでの格子不安定条件に関する検討は，基本的に原子間相互作用 ...
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カーボンナノコイルの機械的特性に関する分子動力学シミュレーション
... び伸張時の CNC と巨視的なばねの振る舞いを比較した (24) ．計算材料科学の分野で は，Lili らが分子動力学シミュレーションを行い，CNC の弾性係数が欠陥分布によ らないことを報告した (25) ．Lizhao らは armchair 型の CNC のモデルを作成し，非 平衡 Green 関数法をもちいて CNC の量子コンダクタンスについて検討した (26) ．Ju ...
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分子動力学法によるポリマー内部分子構造のモデル化と変形挙動解析
... 結晶・非晶界面における 微視的変形機構 前章において，完全非晶性のポリエチレン内部の分子鎖変形挙動について検討した． 一方，実際のポリマー材料では，非晶性と称されるものでも内部には一部結晶化した ような領域が存在する．また，結晶性ポリマーについても，微視的にみると内部に非 晶相を含む 2 相複合構造であることが知られており，これら結晶・非晶界面を考慮し ...
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分子動力学シミュレーションによるOLCの摩擦メカニズム評価
... ンのように中空ではなく，径の大きさに対して凹凸のサイズが小さかったことで，図 5.14(d) で他のモデルのようなゆらぎ波形を描かなかったものと推測される．摩擦シ ミュレーション中の変形の様子を図 5.16∼図 5.19 に示す．それぞれの図の上段は対象 全体を z 軸方向上部から見たスナップショットであり，下段はそのうちの一つを y 軸方 向から見たスナップショットである．図 5.16∼図 5.19 ...
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