マ ナノ材料・デバイスのマルチスケール計算科学設計

ブース番 号
5
分
野
新素材・ものづくり・情報通信
所属・氏名 大学院自然科学研究科(工学系) ・ 鶴田 健二
問
合
せ 先
Tel 086-251-8142
E-mail [email protected]
テ
ー
マ
ナノ材料・デバイスのマルチスケール計算科学設計
基礎研究
研 究 ステップ
共 同 研 究
希 望 先 企 業
1
○
2
3
4
5
応用研究
素材メーカー,デバイス設計企業
【研究の概要と特徴】
私たちは,原子レベルからメゾスコピックまでの複数スケールの材料・デバイスの振舞いを,連続
的・同時並列的に解く材料・デバイスシミュレーション技術を開発しています(図1(a))。 これまでに,
機械的な高強度化や新しい電子デバイス作成につながる,セラミックスの元素偏析現象(図1(b))や,
THz レベルの高周波弾性波デバイス(図1(c))などの解析・設計を行っています。
【産業界へのアピールポイント】
市販のシミュレータではできない複数スケールの同時並列計算により,ナノスケールの材料特性計
算,ポリマー集合体などのメゾスケールの機械特性解析,マクロ・メゾスコピックなデバイス特性設計
までモデリング可能です。
【想定される用途】
・ 新規材料の探索
・ ナノデバイス設計
【特許等知的財産】
なし.
(a)
(b)
(c)
QM領域
Si原子
144 nm
応力分布図
73 nm
Tsuruta et al. Mater. Trans. (2009)
鶴 田健 二,高 田和明, 日本セラミックス協会会報
「セラミックス」第47巻第7号,pp.489-493 (2012).
電子密度分布
図1: (a) ハイブリッド QM/MD 法の模式図,(b)添加元素がアルミナ転位に偏析した材料のシミュレ
ーション例,(c) THz 弾性波導波路の波動伝搬シミュレーション例