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特集「ガラス転移とシミュレーション」

特集「ガラス転移とシミュレーション」―はじめに―

宮崎州正

2014 年 16 巻 2 号 p. 77-78
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.77

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液体はどのように流れるのか？

岩下拓哉

2014 年 16 巻 2 号 p. 79-87
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.79

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液体の物理は面白い．海に囲まれた島国に住んでいる我々にとって液体は馴染み深いものであり，液体が流れるという事実は広く一般的に認識されている．しかしながら，液体内部でどのように原子が運動しているのかという微視的な運動論は未だに構築されていない．本稿では，流れを特徴づける物性値，粘度に焦点をあて，微視的な原子の運動と局所的な構造の変化の観点から，液体の流れを理解する研究結果を紹介する．

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粉体のジャミング転移：「流れる固体」の物理

大槻道夫

2014 年 16 巻 2 号 p. 88-93
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.88

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砂や粉などの大きさを持った粒子が多数集合した粉体は，その中に含まれる粒子の密度があるしきい値より低い場合は流体的に振る舞う一方，そのしきい値より高い場合は固体的な振る舞いをしめす．この密度による状態変化はジャミング転移と呼ばれ，転移点近傍で様々な臨界的性質が観測される．近年のシミュレーションや現象論を用いた研究によって，その臨界指数や転移のタイプが粒子間相互作用のような系の詳細に対して強い依存性を示すことがわかってきた．

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ガラスの熱振動と弾性不均一性

水野英如

2014 年 16 巻 2 号 p. 94-102
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.94

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分子がアモルファス構造のまわりで熱振動しているガラス（アモルファス固体）は，結晶とは異なる振動特性を示す．特に，“ボゾンピーク”と呼ばれる低エネルギー励起の起源については，これまで多くの関心が集まってきた．近年，分子シミュレーションによって，ガラスの弾性率は空間中を不均一に揺らいでいることが確立された．この“弾性不均一性”とガラスの熱振動特性の間には強い相関がみられ，ボゾンピークをはじめとする，結晶にはみられない特異な振動特性を，弾性不均一性によって説明できることが期待される．

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ガラス転移のフラジリティと動的不均一性：モデル依存性の系統的な解析

金鋼, 斉藤真司

2014 年 16 巻 2 号 p. 103-109
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.103

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ガラス転移における“フラジリティ”の概念は動力学のアレニウス性および超アレニウス性を分類するうえで重要な役割を果たし，ガラス転移の物理に普遍性と多様性をもたらしている．本稿では著者らの最近の研究に基づき，ガラスで特徴的な分子の協調運動をともなった動的不均一性について議論している．特に，Lennard–Jones 液体やネットワーク形成液体など様々なフラジリティを示す複数のシミュレーションモデルを同時に取り扱い，多点・多時間相関関数を適用し動的不均一性の時空間スケールの温度依存性を定量化した．これによりフラジリティと動的不均一性の関係を系統的に明らかにしている．

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連載

電子状態理論の初歩IX

志賀基之

2014 年 16 巻 2 号 p. 110-117
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.110

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近年の大型並列計算機の発展とともに分子シミュレーションと電子状態計算を統合した第一原理シミュレーションが普及し，国際標準になりつつある．これを用いて，従来では扱えなかった複雑な化学反応動力学や，光吸収や電磁場応答のような電子状態由来の物性などを対象に，さまざまな応用研究が広まっている．本稿では，電子状態理論の基礎をなすHartree-Fock 法について，分子シミュレーションとの接点を少し意識しながら再考したい．

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粒子描像の流体力学計算手法II

野口博司

2014 年 16 巻 2 号 p. 118-121
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.118

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今回は散逸粒子動力学法(dissipative particle dynamics, DPD) について解説する. 差分法について説明した後, 熱力学性質と粘性のパラメータ依存性を解説する.

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博士論文紹介

分子動力学法を用いた気液相変化シミュレーション

徐東郁

2014 年 16 巻 2 号 p. 122-126
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.122

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幅広い応用例を持つ蒸発と核生成現象を古典分子動力学を用いて調べた．まず，巨視的な観点から導出された蒸発速度の理論がナノスケールの液滴まで適用できることを確認した．次に，気体から液体への均一核生成，単原子分子を種として使う不均一核生成と球・立方体型の多原子の種を1 個混入させた不均一核生成の研究を行った．種の数，形，サイズや過飽和度が不均一核生成に及ぼす影響を研究した．

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ポリエステル重合触媒の理論的研究

茂本勇

2014 年 16 巻 2 号 p. 127-130
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.127

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ポリエステルの重合あるいは熱分解反応における触媒メカニズムについては，未だ不明な点が多い．これらに対して量子化学計算を用いて検討した結果，従来は触媒金属がLewis 酸として電子を求引する効果が主と考えられてきたのに対して，触媒のアルコキシ配位子による求核攻撃が重要な役割を果たすことを解明した．また，以上の知見を活かして新規触媒の設計を試み，チタンのキレート錯体が有望なことを見出した．

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研究室だより

岡山大学環境生命科学研究科環境科学専攻河村研究室

河村雄行, 則竹史哉

2014 年 16 巻 2 号 p. 131-132
発行日: 2014/04/30
公開日: 2015/06/03

DOIhttps://doi.org/10.11436/mssj.16.131

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