アンサンブル

会長挨拶

2011年の始まりにおいて

河村雄行

2011 年 13 巻 1 号 p. 1
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.1

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学術賞受賞寄稿

水素・重水素の量子統計力学を反映した量子論的分子シミュレーション

志賀基之

2011 年 13 巻 1 号 p. 2-5
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.2

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特集「微小液滴・微小気泡・界面張力」

特集：微小液滴・微小気泡・界面張力

松本充弘

2011 年 13 巻 1 号 p. 6
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.6

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本特集では，微小液滴や微小気泡の粒子シミュレーションを取り上げた．これらは，表面張力・界面張力が重要となる系の代表例であり，マイクロフルイディクスなどの応用にもつながる．微小液滴の平衡物性やダイナミクス，微小気泡の眺め方など，粒子シミュレーションならではの多彩な現象について，５編の解説記事を掲載している.

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ナノ液滴と蒸気の一成分気液二相系における平衡条件の検討

矢口久雄, 藤川重雄, 矢野猛, 渡部正夫

2011 年 13 巻 1 号 p. 7-11
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.7

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アルゴンのナノ液滴と蒸気の気液平衡系について分子動力学シミュレーションを行い, 力学的および熱力学的な気液平衡条件の成立に関して検討した．その結果，半径約1.5nm以下のナノ液滴の気液平衡系においては，力学的な気液平衡条件としてのLaplaceの式は成立するものの，熱力学的な気液平衡条件である気液間の化学ポテンシャルのつりあいは破綻することが分かった．

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ナノスケールの疎水表面でのバブル生成と凹凸表面での水滴の挙動

古石貴裕

2011 年 13 巻 1 号 p. 12-17
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.12

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分子動力学シミュレーションを行い，バルク水中に近い距離で平行に置いた疎水性粒子からなる疎水板の間にナノバブルが生成されること，弱い疎水表面に凹凸を作って水滴を配置したとき，凹凸の高さがある程度高い場合には凹凸の上部と下部に水滴の平衡位置が2箇所併存することについて調べた．

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ナノ液滴の壁面への衝突

田浦剛, 松本充弘

2011 年 13 巻 1 号 p. 18-22
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.18

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インクジェットプリンティングの基礎過程の１つとして，微小液滴の固体壁面への衝突挙動の分子動力学シミュレーションを行った．私たちが以前に用いた壁面モデルは構造を持たないポテンシャル壁であったため，液滴に摩擦が働かない欠点があったため，今回，壁面を粒子で構成する新しいモデルを開発した．これは，現実系に類似した疑似的な摩擦を示す．壁面に衝突した液滴は濡れ性の高い領域に選択的に広がることから，プレパターニング技術が有効であることがわかる．

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SPH法による液滴シミュレーション

山口康隆

2011 年 13 巻 1 号 p. 23-27
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.23

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SPH法は，粒子を用いたメッシュフリーのマクロスケールの流体シミュレーション手法の一つである．本稿では，表面張力の影響を加味したSPH法を用いた液滴の液膜への衝突計算例を示した．クレーターの形成から表面張力の影響により現れる王冠状の縁，更に回復過程に現れるjet状の液柱の立ち上がりに至る現象の再現が可能であり，クレーター成長過程までは実験結果と定量的にも良く一致している．

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微小気泡をめぐる話題

松本充弘

2011 年 13 巻 1 号 p. 28-32
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.28

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私たちは，ナノスケールの微小気泡の物性やダイナミクスを調べるために，分子動力学法をベースとしたシミュレーションを行っている．最近の研究成果のうちから，微小気泡の表面張力と力学的つり合い，核沸騰の最初期過程のダイナミクス，および気泡の崩壊過程のハイブリッド計算について紹介する．

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連載

QM/MM法と溶液の理論の融合による凝縮系の化学過程の自由エネルギー計算

(12)凝縮系の第一原理計算の方法論について

高橋英明

2011 年 13 巻 1 号 p. 33-36
発行日: 2011年
公開日: 2012/02/17

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.13.33

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溶液中の化学反応の自由エネルギー変化を効率よく計算する為の方法論として、連続誘電体モデル(PCM)及びRISM-SCF法を紹介する。これらの方法の要点は、量子系として扱う溶質に対する溶媒の反応場をどのように構築するかにある。PCM法においては、溶媒を誘電率一定の連続体によって記述するのに対して、RISM-SCF法では、溶媒和の構造を再現するために分布関数理論を量子化学計算と結合する。これらの方法を概説し、それらの利点と欠点を考察する。

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