システム創成学科B/Fコース「シミュレーション・デザイン/数理社会デザイン」
2005年度 講義シラバス

科目名

応用プロジェクト〜表面構造シミュレーションとトンネル顕微鏡観察

担当教員

関村直人 教授

種目・単位数

必修　3単位

時期・場所

3年冬学期　木曜3〜5限（13:00-17:30）
本郷　工12号館1階　121号講義室

講義の目的

固体物質の物性を調べるための原子間ポテンシャルについての理解・調査に基づいて、物質の構造と特性の原子レベルからのシミュレーションの意義を理解する。またトンネル顕微鏡を用いて、表面構造の観察を行い、シミュレーション結果と合致するかについて、トンネル顕微鏡の原理と原子間ポテンシャルに戻って考察する。

キーワード

物質構造、原子間ポテンシャル、トンネル顕微鏡、量子効果、分子動力学法

内容

1. 固体物質の特性と原子間ポテンシャルの記述法について、講義と調査を行う。
2. 調査したポテンシャルに基づいて、汎用分子動力学コードを動作させ、個々の原子挙動から、マクロな物性がどのように評価できるかを理解する。
3. （つづき）
4. トンネル顕微鏡の原理とその特性について、実際に実験機器を動作させながら理解する。
5. （つづき）
6. 物質表面構造と環境相互作用について、一つの課題をとりあげ、原子レベルのシミュレーションとトンネル顕微鏡観察結果を比較し、その物理基盤とシミュレーション結果の持つ意義について、とりまとめる。
7. （つづき）

教材

ポテンシャル、分子動力学法の基礎、トンネル顕微鏡の原理については、資料を適宜配布する。

成績評価の方法

出席と最終レポートの提出による。

受講者へのメッセージ

個々の原子とそれらの相互作用を取り扱う物理基盤と物質のマクロ挙動評価のためのシミュレーションが、どのような高度でミクロな手法を用いて検証させるのか。仮想の世界と現実の世界を比較し、高度な知識を獲得してゆく過程を体験してください。

備考