General description of heat conduction in liquid and solid using frequency resolved heat flow and energy transport characteristics between atoms and molecules

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は，物質のスケールや状態に依存しない熱伝導特性の一般的な記述を考えることを目的として，物質を原子・分子にまで分解し，周波数分解した熱流に対する二つの粒子間の伝導特性を記述する関数を求めて，それを用いて注目する系全体または局所の有効熱伝導特性を表現することを考えている．そのために，本年度は以下の研究項目を実施した．（１）固体・液体およびその界面を含む分子モデル系における界面全体の熱抵抗の算出と振動特性の関係の評価:　液体－固体界面を含む分子モデル系の熱伝導状態をシミュレートできる分子動力学プログラムを用いて，界面の微細構造ならびに流体分子－固体原子間の相互作用強さが界面全体の熱抵抗に与える影響を明らかにするとともに，周波数に依存した流体分子と固体原子の振動特性の変化を調べた．（２）固体・液体およびその界面を含む分子モデル系における局所的な界面熱抵抗の算出と振動特性の関係の評価:　 液体－固体界面を含む分子モデル系の熱伝導状態をシミュレートできる分子動力学プログラムを用いて，界面の微細構造ならびに流体分子－固体原子間の相互作用強さが１原子あたりの局所界面熱抵抗に与える影響を明らかにするとともに，周波数に依存した流体分子と固体原子の局所振動特性の変化を調べた．（３）固液界面における局所的な熱流スペクトルおよび周波数に依存した界面コンダクタンスの算出方法の検討:　周波数に依存した熱流スペクトルおよび界面コンダクタンスについて，その算出方法の検討を行った．