アニュアルレポート 2005-2006
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66Annual Report 05-06Nanotechnology,Materials & Manufacturing計算科学研究部門Research Institute for Computational Sciences URL: http://unit.aist.go.jp/rics/TEL: 029-861-3170 FAX: 029-861-3171研究部門長池庄司 民夫研究の概要代表的な研究成果計算科学は産業技術を支える基盤です。当研究部門では、ナノテクノロジー、バイオテクノロジー、エレクトロニクス、材料開発、製造技術などの広い分野の技術開発を促進し、社会的に解決すべき環境問題やエネルギー問題などに貢献することを目指しています。そのために、基礎理論、計算手法、計算プログラムの開発からそれらを用いた適用計算の研究を行っています。 ●カーボンナノチューブの電気伝導率の環境依存性カーボンナノチューブにどのような張力や静水圧がかかっているかを、電気伝導率の測定から知るという新しい理論を提出しました。図1に示すように軸に平行に磁場をかけてその電気伝導率を測定することにより、ナノチューブの曲率効果や電子散乱の様子がわかり、ナノチューブの置かれている環境がわかります。このような実験から効率的に材料特性の理解が深まり、量子効果デバイス材料としての発展が期待されます。●シリコン融液に密度極大水は4 ℃で密度が極大になることが知られていますが、図2のように過冷却状態のシリコン融液では約930 ℃で密度が極大になることを、長時間の定温定圧の第一原理分子動力学の計算から明らかにしました。これは、両方の液体が4面体配位を基本にするためです。このように定温定圧第一原理分子動力学の計算により、実験では測定の困難な極限環境での種々の性質を知ることができます。図1 カーボンナノチューブの電気伝導度とその環境との 相関の測定方法図2 定温定圧第一原理分子動力学より求めたシリコン融液の 密度の温度変化(過冷却状態で密度極大が表れる)Temperture(°C)6007008009001000110012001400130015002.652.642.632.622.612.62.592.58Density(g/cm3)

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