分子動力学シミュレーションの基礎と高分子材料開発への応用

セミナー趣旨

受講対象・レベル

・分子動力学シミュレーションの基礎を身につけたい方。
・分子動力学シミュレーションを材料開発に役立てたい方。

習得できる知識

・分子動力学シミュレーションの位置づけ、基本原理、具体的な技法
・分子動力学シミュレーションによる各種物理量の算出、解析手法
・分子動力学シミュレーションの材料開発への応用

セミナープログラム

１．計算科学の方法
　1.1 計算科学とは
　1.2 計算科学の各種手法，マルチスケール
　1.3 データ科学・AIとの連携
 
２．分子動力学（ＭＤ）法の基礎
　2.1 ポテンシャル関数・力場
　2.2 周期境界条件
　2.3 運動方程式の解法
　2.4 長距離力の計算（エワルド法）
　2.5 アンサンブルの発生（温度，圧力制御）
　2.6 拘束条件付きＭＤ法
　2.7 粗視化モデル
 
３．解析方法と得られる物理量
　3.1 熱力学量の計算
　3.2 静的諸量（分子構造，動径分布関数，構造因子，水素結合数）
　3.3 ダイナミックス（輸送係数，時間相関関数，スペクトル）
　3.4 自由エネルギー
 
４．高分子材料開発への応用
　4.1 ＭＤシミュレーションの実際
　4.2 アモルファス構造の生成
　4.3 結晶構造の生成
　4.4 ガラス転移温度の予測
　4.5 機能性分離膜の設計
　4.6 高分子結晶膜によるCO2分離
 
５．ソフトウエアとＭＤ法活用のポイント
　5.1 ソフトウエア（GROMACS, LAMMPS, プリポスト処理）
　5.2 ＭＤ法活用のポイント

　□ 質疑応答 □

セミナー講師

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