大規模量子計算に基づく電子消滅法シミュレータの開発とナノ細孔構造解析への応用

基于大规模量子计算的电子湮没法模拟器的研制及其在纳米孔结构分析中的应用

• 批准号: 21656197
• 负责人: 高羽 洋充
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656197/
• 关键词: 陽電子消滅法; ポジトロン・ポジトロニウム; 計算化学; 電子密度分布; 分離膜; 経路積分モンテカルロ法; 陽電子寿命減衰曲線; ミクロ細孔

本年度は、研究目的である陽電子消滅法シミュレータの開発について以下の成果を得た。平成21年度に開発した陽電子消滅法シミュレータについて、(1)電子密度分布の高速量子計算モジュール、(2)電子密度分布から細孔分布を可視化して容積を計算するモジュール、(3)陽電子ダイナミクスの計算モジュール、(4)陽電子寿命曲線計算および細孔径分布計算モジュール、を改良し精度の向上と操作性の向上を図った。また平成22年度の目的の一つであった実証試験として高分子分離膜系を対象としてを選択し、開発したシミュレータの適用を行った。実証試験では、膜モデルとして芳香族系ポリアミドの3量体3鎖からなる構造を、分子動力学法を用いて所定の密度になるようにアモルファス化することで作成した。この構造にシミュレータを適用し、ポジトロニウム(Ps)の寿命を算出した。シミュレータから得られた計算値は、実測値とほぼ同じオーダーであり、細孔径分布の実測値を良好に再現出来ることを確認した。また、膜密度を変化させた高分子膜も作成し、同様の寿命予測シミュレーションれを行った。その結果、膜密度の変化に伴い細孔径分布が変化し、その結果がPs寿命に反映されることを確認した。ここで開発した陽電子消滅法シミュレータを活用することで,陽電子消滅法の測定結果を詳細な構造モデルと対比させて議論することが可能となるとともに、分離膜のような微細孔をもつ材料のミクロ構造の妥当性を検証するためのモデリング技術としての利用が期待される。

The research objectives of this year are as follows: シ, である, positron elimination method, シ, シ, ュレ, タ, に, に, て, て. The following <s:1> achievements are を and た. Pp.47-53 21st annual に open 発 し た positron elimination method シ ミ ュ レ ー タ に つ い て, (1) the electron density distribution の high-speed quantum computing モ ジ ュ ー ル, (2) the electron density distribution か ら pores distribution を visualization し を て volume calculation す る モ ジ ュ ー ル, (3) positron ダ イ ナ ミ ク ス の computing モ ジ ュ ー ル, (4) the positron lifetime curve calculation お よ び The calculation of fine pore size distribution モジュ モジュ を, を, improved <s:2> accuracy <s:1> upward と operability <s:1> upward を graph った. Purpose ま た pp.47-53 22 year の の つ で あ っ た be certificate test と し て polymer separation membrane is を like と seaborne し て を sentaku し, open 発 し た シ ミ ュ レ ー タ の line applicable を っ た. Be certificate test で は, membrane モ デ ル と し て aromatic series ポ リ ア ミ ド の 3 quantity body 3 lock か ら な を る structure, molecular dynamics method を with い て の density prescribed に な る よ う に ア モ ル フ ァ ス change す る こ と で made し た. The <s:1> <s:1> construction にシ にシ ュレ タを タを タを タを タを タを is applicable to the <s:1> and ポジトロニウム(Ps) <s:1> life を to calculate the <s:1> た. シ ミ ュ レ ー タ か ら have ら れ た computing numerical は, be numerical と ほ ぼ with じ オ ー ダ ー で あ り, fine pore size distribution の be measured numerical を good に reappear る こ と を confirm し た. Youdaoplaceholder0, membrane density を change させた, polymer membrane させた is made, the same type <s:1> life is pre-measured シ また ュレ ショ ショ れを れを line った. の そ の results, membrane density variations change に with い fine pore size distribution が - し, そ が Ps life に の results reflect さ れ る こ と を confirm し た. こ こ で open 発 し た positron elimination method シ ミ ュ レ ー タ を use す る こ と で, positron の elimination method determination results を detailed な tectonic モ デ ル と than さ seaborne せ て comment す る こ と が may と な る と と も に, separation membrane の よ う な fine celled を も つ material の ミ ク ロ tectonic の justice を 検 card す る た め の モ デ リ ン グ technology と し て の using が expectation Youdaoplaceholder0.

项目成果

Frontier of Multi-Level Computational Chemistry in Catalysis

催化多层次计算化学前沿

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Takaba;et al.
• 通讯作者: et al.

計算化学の応用展開

计算化学应用发展

• 发表时间: 2009
• 期刊: 膜(MEMBRANE) 34
• 作者: 高羽洋充;ら
• 通讯作者: ら

機能性膜構造解析のための実験融合計算化学手法の開発

功能膜结构分析实验集成计算化学方法的发展

• 发表时间: 2009
• 作者: 高羽洋充;ら
• 通讯作者: ら

実験融合計算化学による微細構造解析

使用实验和计算化学进行微观结构分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 高羽洋充;ら
• 通讯作者: ら

機能性材料の構造解析のための実験融合計算化学手法の開発

开发功能材料结构分析的实验和计算化学方法

• 发表时间: 2009
• 作者: 高羽洋充;ら
• 通讯作者: ら