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【9:50〜11:50】
第1部 分子シミュレーションを用いた高分子研究の概要
●講師 京都工芸繊維大学 材料化学系 教授 博士(理学) 藤原 進 氏
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【講座の趣旨】
高分子のもつ特徴の一つとして,凝集構造の階層性を挙げることができます。本講座では,階層的な構造をもつ高分子の構造形成に焦点を当て,その基礎概論を述べたあと,高分子のモデリング,ソフトウェアの特徴,及び利用時のポイントを解説します。
【セミナープログラム】
1.高分子構造形成の基礎
1.1 高分子の結晶化と配向構造
1.2 ブロック共重合体のミクロ相分離
2.高分子のモデリング
2.1 高分子凝集構造の階層性
2.2 高分子シミュレーションの階層性
2.3 全原子モデル
2.4 粗視化モデル
3.ソフトウェアの特徴と利用時のポイント
3.1 OCTA(COGNACなど)
3.2 LAMMPS
3.3 NAMD
3.4 AMBER
3.5 Gromacs
【質疑応答】
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【12:40〜13:40】
第2部 高分子シミュレーションの概要とソフトウェア技術,粗視化分子動力学法の仕組みと応用について
●講師 (株)JSOL エンジニアリング事業本部 解析技術第二統括部
部長 博士(工学) 小沢 拓 氏
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【講座の趣旨】
高分子材料の多階層構造を俯瞰し,量子化学から分子動力学,粗視化,メソスケールモデルまでの役割を整理する。
さらに,粗視化分子動力学法のモデル化手順とパラメータ決定法, 応用事例,データ駆動型設計(Materials
Informatics : MI)との連携の考え方を,ソフトウェア技術と実務に即した観点から解説する。
【セミナープログラム】
1.高分子材料の多階層構造とシミュレーション・データサイエンスの位置づけ
1.1 高分子材料に特有な長さ・時間スケールの整理
1.2 分子鎖構造・高次構造・マクロ物性の関係
1.3 シミュレーションとデータサイエンスの役割分担
2.高分子シミュレーション手法とソフトウェア技術の概要
2.1 全原子モデル
2.2 粗視化&メソスケールモデル
2.3 マルチスケールモデリング&シミュレーションの考え方
2.4 データ駆動型設計との連携
3.粗視化分子動力学の仕組みと応用,ソフトウェア技術の概要
3.1 背景理論と計算手法
3.2 粗視化ポテンシャル
3.3 モデルの検証とスケール連携
3.4 応用事例
3.5 実務で利用する際の留意点と今後の展望
【質疑応答】
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【13:50〜14:50】
第3部 散逸粒子動力学(DPD)法の基礎から応用まで
〜ソフトマターの分子シミュレーション〜
●講師 慶應義塾大学 理工学部 機械工学科 教授 博士(工学) 荒井 規允 氏
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【講座の趣旨】
近年,界面活性剤や高分子から構成される機能性材料の開発では,分子シミュレーションを活用した効率的な物性予測が求められている.
本セミナーでは,散逸粒子動力学法の基礎とその発展の経緯を解説し,講演者の研究事例を交えながらその応用について紹介する.
【セミナープログラム】
1.はじめに
1.1 講演の目的と概要
1.2 分子シミュレーションの必要性
1.3 シミュレーションの種類と位置付け
1.4 分子シミュレーションで何ができるか?
1.5 ソフトマターとは,ソフトマター製品
1.6 機能性の発現と材料の内部構造(階層性)
2.ソフトマターの分子シミュレーション
2.1 巨大分子(高分子,ナノ粒子,液晶)の特徴
2.2 種々の計算手法: 分子動力学法(全原子,United atom, bead-spring),
primitive chain networkなど
2.3 散逸粒子動力学法(DPD)法
2.4 粗視化ポテンシャルの作り方の紹介
3.DPD法を用いた材料設計〜研究事例を中心に〜
3.1 分子シミュレーションによる実験の可視化
3.2 機械学習を組み合わせた予測技術
【質疑応答】
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【15:00〜16:00】
第4部 X線散乱データによる高分子高次構造解析:リバースモンテカルロ法の応用
●講師 (株)リガク X線研究所 先端解析技術研究部 構造可視化グループ 博士(人間・環境学)
田原 大輔 氏
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【セミナープログラム】
1.高分子の階層構造とX線散乱
1.1 広角X線回折・小角X線散乱
1.2 高分子結晶の階層構造について
1.3 従来の研究手法とその問題点
2.リバースモンテカルロ法
2.1 基本原理
2.2 X線回折データへの適用について
3.高分子構造解析への適用
3.1 広角X線回折
3.2 小角X線散乱
3.3 実測データへの適用例
【質疑応答】
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【16:10〜17:10】
第5部 くりこみ群分子運動法を用いた高分子シミュレーションとその応用
●講師 住友重機械工業(株) 技術本部技術研究所 ソリューション技術部 小林 義崇 氏 |
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【講座の趣旨】
分子運動に起因する現象を再現できる強力な手法であるMD法において, 問題となる粒子数をくりこみ群の考え方を用いて削減を試みた。
本手法の紹介と応用についてご説明します。
【セミナープログラム】
1.くりこみ群分子動力学法について
1.1 MD法への適用方法
1.2 実例紹介
1.3 高分子MD法への適用
2.高分子特有の現象
2.1 管内の流れ
2.2 バラス効果
3.混錬機シミュレーション
【質疑応答】
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