コーディエライトの計算機シミュレーション実験

堇青石计算机模拟实验

• 批准号: 13740309
• 负责人: 三宅 亮
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740309/
• 关键词: 計算機シミュレーション; 分子動力学法; コーディエライト; 熱膨張性

本研究の目的は、主要な造岩鉱物の一つであり、また工業的にも広く用いられているコーディエライトのa軸の低熱膨張性およびc軸の負の熱膨張性を、計算機シミュレーションを用いてミクロな面から明らかにすることである。昨年度は、コーディエライトの熱膨張機構を明らかにした。そこで、本年度は八面体サイト(Mサイト)と二種類の四面体サイト(T1,T2サイト)を占める陽イオンサイズの膨張性への寄与について主に研究を行い、以下の結果を得た。・300Kでの格子定数変化への影響:Mサイトを占める陽イオン半径が大きくなるほどc軸の格子が縮み、一方、T1サイト・T2サイトを占める陽イオン半径を大きくするとc軸は長くなることが分かった。a軸方向では、M, T2サイトを占める陽イオン半径を大きくすると膨張するのに対し、T1サイトを占める陽イオン半径を変化させてもほとんど変化が見られなかった。・M, T1,T2サイトのc軸の熱膨張率への影響:Mサイトを占める陽イオン半径を大きくした場合に負から正に増加し、逆にT2サイトを占める陽イオンでは逆に半径を小さくすると負から正に増加することが分かった。一方、T1サイトを占める陽イオンサイズにはほとんど影響しない事が分かった。・これらの膨張機構は昨年度の研究によって明らかにした膨張機構により理解が可能である。また、これらの計算機シミュレーションを行う上で、大規模な多粒子系で行う必要があるため、大規模の計算機シミュレーションに適したプログラムの開発も行った。

The purpose of this study is to study the low thermal expansion and high thermal expansion of a-axis and negative thermal expansion and high thermal expansion of c-axis in industrial applications. Yesterday's heat expansion mechanism was announced. This year, the octahedral structure (M) and two kinds of tetrahedral structure (T1,T2) were studied. The following results were obtained. 300K grid fixed number change influence:M axis radius is large, T1 axis radius is large, T2 axis radius is large, T3 axis radius is large, T4 axis radius is large, T5 axis radius is large, T6 axis radius is large, T7 axis radius is large, T8 axis radius is large, T9 axis a Axis direction: M, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T M, T1,T2 axis thermal expansion rate effect:M axis radius is large, negative, positive, negative, negative A party, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T This expansion mechanism is the result of a study conducted in the past year to understand the possibility of expansion. The development of large-scale multi-particle systems is necessary for the development of large-scale computer systems.

项目成果

SIIIMOBAYASHI N., MIYAKE A., KITAMURA M., MIURA E.: "Molecular dynamics simulations of the phase transformation between low -temperature and high-temperature clinoenstatites"Physics and Chemistry of Minerals. 28. 591-599 (2001)

SIIIMOBAYASHI N.、MIYAKE A.、KITAMURA M.、MIURA E.：“低温和高温斜辉石之间相变的分子动力学模拟”矿物物理和化学。