複雑界面のミクロな構造と化学反応

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登録日:2015/04/30 / 更新日:2020/02/05

～スパコンを用いた大規模な原子論的シミュレーション～

研究分野分類：4301 ナノ構造化学
産業分類：電子部品・デバイス・電子回路製造業，輸送用機械器具製造業

キーワード：固液界面，皮膜，シミュレーション，電子構造，分子構造

総合理工

ナノ・マイクロ科学

尾形修司（創成シミュレーション工学専攻）

研究概要　電子状態の計算に関して、これまでより桁違いに大きな対象系を、スーパーコンピューターを駆使して取り扱い可能とするプログラムコードを新たに開発しました。これを活用すると、実験では解析しにくい、例えば異種界面のミクロな構造、化学反応、熱輸送特性などを理論的に詳しく調べることができます。		特徴　我々が最近開発した、大規模な電子状態計算が可能なプログラムコードは、スーパーコンピューターを用いて世界最大規模（3000原子規模）系の動力学シミュレーションに成功しています。用いる計算ノード数を対象規模に比例して大きくすることで、さらに大きな系へも十分適用できます。
背景・従来技術　ナノテクを駆使した様々な物質やデバイスの高性能化に際して、実際的な設定での大規模な原子系のシミュレーションを行うことが期待されています。ところがこれまでは、取り扱い可能な対象系のサイズが小さいことから実際的な設定を採ることが困難であったため、シミュレーションが材料・デバイス開発の現場をリードすることは、ほとんどありませんでした。		実用化イメージ　汎用性が高いプログラムコードなので、膜生成、イオン透過性、放熱特性、腐食等、色々な対象系・現象に適用できます。