2021/07/12 更新

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ツルタ ケンジ
鶴田 健二
TSURUTA Kenji
所属
自然科学学域 教授
職名
教授
外部リンク

学位

  • 理学修士

  • 博士(理学)

研究キーワード

  • Metamaterial

  • Nano-Materials/Devices

  • デバイス物理

  • Phononics

  • ナノ材料・デバイス

  • マルチスケールシミュレーション

  • Device Physics

  • Multiscale Simulation

  • フォノニクス

  • メタマテリアル

研究分野

  • ナノテク・材料 / ナノ材料科学

  • ナノテク・材料 / 構造材料、機能材料

  • ナノテク・材料 / ナノマイクロシステム

  • ナノテク・材料 / ナノバイオサイエンス

  • ナノテク・材料 / ナノ材料科学

学歴

  • 東京大学    

    - 1994年

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    国名: 日本国

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  • 東京大学   Graduate School, Division of Science  

    - 1994年

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経歴

  • - 京都大学構造材料元素戦略研究拠点 拠点教授

    2014年 - 現在

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  • - 岡山大学自然科学研究科 教授

    2011年 - 現在

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  • 2011-2012 熊本大学大学院自然科学研究科客員教授 客員教授

    2011年 - 2012年

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  • - Professor,Graduate School of Natural Science and Technology,Okayama University

    2011年

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  • 2008-2011 新潟大学大学院自然科学研究科客員准教授 客員准教授

    2008年 - 2011年

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  • 岡山大学自然科学研究科 准教授

    2007年 - 2011年

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  • Associate Professor,Graduate School of Natural Science and Technology,Okayama University

    2007年 - 2011年

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  • 岡山大学自然科学研究科 助教授

    2005年 - 2007年

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  • Associate Professor,Graduate School of Natural Science and Technology,Okayama University

    2005年 - 2007年

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  • Associate Professor,Faculty of Engineering,Okayama University

    2001年 - 2005年

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  • 岡山大学工学部 助教授   Faculty of Engineering

    2001年 - 2005年

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  • 岡山大学工学部 講師   Faculty of Engineering

    1998年 - 2001年

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  • Senior Assistant Professor,Faculty of Engineering,Okayama University

    1998年 - 2001年

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  • 1994-1998 Louisiana State Univ. Postdoctoral Research Associate 研究員

    1994年 - 1998年

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  • Researcher,1994-1998 Postdoctoral Research Associate, Louisiana State Univ.

    1994年 - 1998年

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  • 1993-1994 学振特別研究員 日本学術振興会特別研究員

    1993年 - 1994年

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  • Postdoctoral Fellowships of Japan Society for the Promotion of Science,1993-1994 JSPS Fellow, Univ. Tokyo

    1993年 - 1994年

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  • Researcher,1989-1990 Visiting Scholar, Univ. of Calif. San Diego

    1989年 - 1990年

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  • 1989-1990 Univ. of Calif. San Diego 客員研究員 研究員

    1989年 - 1990年

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所属学協会

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論文

  • Super-chiral vibrational spectroscopy with metasurfaces for high-sensitive identification of alanine enantiomers

    Takumi Iida, Atsushi Ishikawa, Takuo Tanaka, Atsuya Muranaka, Masanobu Uchiyama, Yasuhiko Hayashi, Kenji Tsuruta

    Applied Physics Letters   2020年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1063/5.0012331

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  • Topologically robust sound wave transport in two-dimensional phononic crystal with a circular rod arrangement in water

    Kenshi Okuno, Kenji Tsuruta

    Japanese Journal of Applied Physics   2020年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:{IOP} Publishing  

    DOI: 10.35848/1347-4065/ab7c0e

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  • Design of non-circular membranes metasurfaces for broadband sound absorption

    Keita Watanabe, Mikiya Fujita, Kenji Tsuruta

    Japanese Journal of Applied Physics   2020年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:{IOP} Publishing  

    DOI: 10.35848/1347-4065/ab7e3e

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  • Ultrafast isomerization-induced cooperative motions to higher molecular orientation in smectic liquid-crystalline azobenzene molecules 査読

    M. Hada, D. Yamaguchi, T. Ishikawa, T. Sawa, K. Tsuruta, K. Ishikawa, S. Koshihara, Y. Hayashi, T. Kato

    Nature Communications   10   4159   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41467-019-12116-6

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  • Selective Reduction Mechanism of Graphene Oxide Driven by the Photon Mode versus the Thermal Mode 査読

    Masaki Hada, Kiyoshi Miyata, Satoshi Ohmura, Yusuke Arashida, Kohei Ichiyanagi, Ikufumi Katayama, Takayuki Suzuki, Wang Chen, Shota Mizote, Takayoshi Sawa, Takayoshi Yokoya, Toshio Seki, Jiro Matsuo, Tomoharu Tokunaga, Chihiro Itoh, Kenji Tsuruta, Ryo Fukaya, Shunsuke Nozawa, Shin-ichi Adachi, Jun Takeda, Ken Onda, Shin-ya Koshihara, Yasuhiko Hayashi, Yuta Nishina

    ACS Nano 2019   Vol.13 ( 9 )   10103 - 10112   2019年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACS Publications  

    DOI: 10.1021/acsnano.9b03060

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  • Rapid and reversible lithiation of doped biogenous iron oxide nanoparticles 査読

    Masaaki Misawa, Hideki Hashimoto, Rajiv Kalia, Syuji Matsumoto, Aiichiro Nakano, Fuyuki Shimojo, Jun Takada, Subodh Tiwari, Kenji Tsuruta, Priya Vashishta

    Scientific Reports   9   1828   2019年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-019-38540-8

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  • Performance limit of daytime radiative cooling in warm humid environment 査読

    Takahiro Suichi, Atsushi Ishikawa, Yasuhiko Hayashi, Kenji Tsuruta

    AIP Advances   8 ( 5 )   2018年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Institute of Physics Inc.  

    Daytime radiative cooling potentially offers efficient passive cooling, but the performance is naturally limited by the environment, such as the ambient temperature and humidity. Here, we investigate the performance limit of daytime radiative cooling under warm and humid conditions in Okayama, Japan. A cooling device, consisting of alternating layers of SiO2 and poly(methyl methacrylate) on an Al mirror, is fabricated and characterized to demonstrate a high reflectance for sunlight and a selective thermal radiation in the mid-infrared region. In the temperature measurement under the sunlight irradiation, the device shows 3.4 °C cooler than a bare Al mirror, but 2.8 °C warmer than the ambient of 35 °C. The corresponding numerical analyses reveal that the atmospheric window in λ = 16 ∼ 25 μm is closed due to a high humidity, thereby limiting the net emission power of the device. Our study on the humidity influence on the cooling performance provides a general guide line of how one can achieve practical passive cooling in a warm humid environment.

    DOI: 10.1063/1.5030156

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  • Metaheuristic Ab Initio Optimum Search for Doping Effects in Nanocarbons 査読

    Tsuruta Kenji, Mitani Keiichi, Al Asad, Md. Abdullah, Nishina Yuta, Gotoh Kazuma, Ishikawa Atsushi

    THERMEC 2018: 10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PROCESSING AND MANUFACTURING OF ADVANCED MATERIALS   941   2356 - 2359   2018年

  • Structure optimization of metallodielectric multilayer for high-efficiency daytime radiative cooling 査読

    Takahiro Suichi, Atsushi Ishikawa, Yasuhiko Hayashi, Kenji Tsuruta

    Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering   10369   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE  

    Engineered metallodielectric nanostructures offer a new platform for controlling thermal emission in a desired manner, thus promise potential applications in passive cooling devices. Here, we present optimization design of metallodielectric multilayer structures for high-efficiency daytime radiative cooling and experimentally characterize their cooling performance. The device structure consists of alternating layers of SiO2 and PMMA on an Ag mirror, which works as a selective thermal emitter at 8-13 μm with a high reflectance for sunlight. Automated design scheme based on simulated annealing method combined with photonic-thermal analysis is developed and applied to search the optimized number and thickness of the layers. The evaluation function in the optimization process is predefined such that a net emission power would be maximized at the ambient temperature of 27 °C (300 K) under the sunlight irradiation of AM1.5G. The numerical results prove efficient radiative cooling to 3.0 °C lower than the ambient temperature, corresponding to 6.6 °C below the bare Ag mirror temperature. Based on the optimized design, the device is fabricated on an Al mirror by using reactive evaporation and spin-coating process over an area of 25 × 25 mm2. The reflectance and absorption properties of the fabricated device are characterized to demonstrate the selective thermal radiation through an atmospheric window. The equilibrium temperature of the device is also investigated to demonstrate the cooling performance under the direct sunlight irradiation.

    DOI: 10.1117/12.2273640

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  • Selective electroless plating of 3D-printed plastic structures for three-dimensional microwave metamaterials 査読

    Ishikawa, A., Kato, T., Takeyasu, N., Fujimori, K., Tsuruta, K.

    Applied Physics Letters   111 ( 18 )   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    A technique of selective electroless plating onto PLA-ABS (Polylactic Acid-Acrylonitrile Butadiene Styrene) composite structures fabricated by three-dimensional (3D) printing is demonstrated to construct 3D microwave metamaterials. The reducing activity of the PLA surface is selectively enhanced by the chemical modification involving Sn2+ in a simple wet process, thereby forming a highly conductive Ag-plated membrane only onto the PLA surface. The fabricated metamaterial composed of Ag-plated PLA and non-plated ABS parts is characterized experimentally and numerically to demonstrate the important bi-anisotropic microwave responses arising from the 3D nature of metallodielectric structures. Our approach based on a simple wet chemical process allows for the creation of highly complex 3D metal-insulator structures, thus paving the way toward the sophisticated microwave applications of the 3D printing technology. Published by AIP Publishing.

    DOI: 10.1063/1.4986203

    Web of Science

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  • Automated Design of Infrared Digital Metamaterials by Genetic Algorithm 査読

    Yuya Sugino, Atsushi Ishikawa, Yasuhiko Hayashi, Kenji Tsuruta

    METAMATERIALS, METADEVICES, AND METASYSTEMS 2017   10343   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE-INT SOC OPTICAL ENGINEERING  

    We demonstrate automatic design of infrared (IR) metamaterials using a genetic algorithm (GA) and experimentally characterize their IR properties. To implement the automated design scheme of the metamaterial structures, we adopt a digital metamaterial consisting of 7 x 7 Au nano-pixels with an area of 200 nm x 200 nm, and their placements are coded as binary genes in the GA optimization process. The GA combined with three-dimensional (3D) finite element method (FEM) simulation is developed and applied to automatically construct a digital metamaterial to exhibit pronounced plasmonic resonances at the target IR frequencies. Based on the numerical results, the metamaterials are fabricated on a Si substrate over an area of 1 mm x 1 mm by using an EB lithography, Cr/Au (2/20 nm) depositions, and liftoff process. In the FT-IR measurement, pronounced plasmonic responses of each metamaterial are clearly observed near the targeted frequencies, although the synthesized pixel arrangements of the metamaterials are seemingly random. The corresponding numerical simulations reveal the important resonant behavior of each pixel and their hybridized systems. Our approach is fully computer-aided without artificial manipulation, thus paving the way toward the novel device design for next-generation plasmonic device applications.

    DOI: 10.1117/12.2273607

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  • Design of non-reciprocal acoustic waveguides by indirect interband transitions 査読

    Ishikawa, A., Tsuruta, K.

    Japanese Journal of Applied Physics   56 ( 7 )   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD  

    We numerically demonstrate a non-reciprocal acoustic waveguide by utilizing the indirect interband transition between two guided modes. The waveguide, consisting of a water core sandwiched between parallel steel plates, is designed to support symmetric and asymmetric guided modes with different frequencies and wavevectors. Dynamic mode conversion is then achieved by applying spatio-temporal density modulation in the core of the waveguide to induce both frequency and wavevector shifts of the incident guided wave. Numerical simulations prove that the phase matching condition is satisfied only for the forward propagation, not for the backward one, thus realizing the non-reciprocal acoustic waveguide. Our approach based on a linear dynamic system may achieve wide-band tunable operation with a low-energy consumption, paving the way toward the sophisticated acoustic diode applications. (C) 2017 The Japan Society of Applied Physics.

    DOI: 10.7567/JJAP.56.07JB01

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  • Performance Improvement of HfS2 Transistors by Atomic Layer Deposition of HfO2 査読

    Kanazawa, T., Amemiya, T., Upadhyaya, V., Ishikawa, A., Tsuruta, K., Tanaka, T., Miyamoto, Y.

    IEEE Transactions on Nanotechnology   16 ( 4 )   582 - 587   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC  

    Hafnium disulfide (HfS2) is one of the transition metal dichalcogenides which is expected to have the high electron mobility and the finite bandgap. However, the fabrication process for HfS2 = based electron devices is not established, and it is required to bring out the superior transport properties of HfS2. In this report, we have investigated the effects of the atomic layer deposited HfO2 passivation on the current properties of HfS2 transistors. HfO2 passivation of the HfS2 surface enhanced the drain current and significantly reduced the hysteresis. Moreover, HfO2 passivation allows the use of a higher annealing temperature and further improvement of the drain current.

    DOI: 10.1109/TNANO.2017.2661403

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  • Cross-Polarized Surface-Enhanced Infrared Spectroscopy by Fano-Resonant Asymmetric Metamaterials 査読

    Ishikawa, A., Hara, S., Tanaka, T., Hayashi, Y., Tsuruta, K.

    Scientific Reports   7 ( 1 )   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    Plasmonic metamaterials have overcome fundamental limitations in conventional optics by their capability to engineer material resonances and dispersions at will, holding great promise for sensing applications. Recent demonstrations of metamaterial sensors, however, have mainly relied on their resonant nature for strong optical interactions with molecules, but few examples fully exploit their functionality to manipulate the polarization of light. Here, we present cross-polarized surface-enhanced infrared absorption (SEIRA) by the Fano-resonant asymmetric metamaterial allowing for strong background suppression as well as significant field enhancement. The metamaterial is designed to exhibit the controlled Fano resonance with the cross-polarization conversion property at 1730 cm(-1), which spectrally overlaps with the C=O vibrational mode. In the cross-polarized SEIRA measurement, the C=O mode of poly(methyl methacrylate) molecules is clearly observed as a distinct dip within a Fano-resonant transmission peak of the metamaterial. The vibrational signal contrast is then improved based on the cross-polarized detection scheme where only the light interacting with the metamaterial-molecular coupled system is detected by totally eliminating the unwanted background light. Our metamaterial approach achieves the zeptomole sensitivity with a large signal-to-noise ratio in the far-field measurement, paving the way toward the realization of ultrasensitive IR inspection technologies.

    DOI: 10.1038/s41598-017-03545-8

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  • Robust plasmonic hot-spots in a metamaterial lattice for enhanced sensitivity of infrared molecular detection 査読

    Ishikawa, A., Hara, S., Tanaka, T., Zhang, X., Tsuruta, K.

    Applied Physics Letters   111 ( 24 )   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    High-density and long-lived plasmonic hot-spots are an ideal system for high-sensitive surface-enhanced infrared absorption (SEIRA), but these conditions arc usually incompatible due to unwanted near-field coupling between the adjacent unit structures. Here, by fully controlling plasmonic interference in a metamaterial lattice, we experimentally demonstrate densely packed long-lived quadrupole plasmons for high-sensitive SEIRA. The metamaterial consists of a strongly coupled array of super-and sub-radiant plasmonic elements to exhibit an electromagnetic transparency mode at 1730 cm(-1), which spectrally overlaps with the C=O vibrational mode. In the SEIRA measurement, the C=O mode of poly(methyl methacrylate) molecules is clearly observed as a distinct dip within a transmission peak of the metamaterial. The corresponding numerical simulations reveal that constructive interference uniformly forms coherent quadrupole plasmons over the metamaterial lattice, leading to a stronger molecular signal from the system. Our metamaterial approach provides a robust way to construct ideal hot-spots over the sample, paving the way toward a reliable sensing platform of advanced infrared inspection technologies. Published by AIP Publishing.

    DOI: 10.1063/1.5004703

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  • Effect of the HfO2 passivation on HfS2 Transistors 査読

    T. Kanazawa, T. Amemiya, V. Upadhyaya, A. Ishikawa, K. Tsuruta, T. Tanaka, Y. Miyamoto

    2016 IEEE 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY (IEEE-NANO)   865 - 867   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Hafnium Disulfide (HfS2) is one of the transition metal dichalcogenides which is expected to have high electron mobility and finite bandgap. However, the fabrication process for HfS2 based electron devices has not been established, and it is required to bring out the superior transport properties of HfS2. In this report, we have investigated the effects of ALD HfO2 passivation on the current properties of HfS2 Transistors. HfO2 passivation of HfS2 surface achieved the improvement in drain current and significant reduction of hysteresis. The charge trapping at the outermost surface seems to be the dominant factor for degradation of the current stability.

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  • Rectification of Lamb wave propagation in thin plates with piezo-dielectric periodic structures 査読

    Iwasaki, Y., Tsuruta, K., Ishikawa, A.

    Japanese Journal of Applied Physics   55 ( 7 )   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD  

    Based on a heterostructured plate consisting of piezoelectric-ceramic/epoxy-resin composites with different periodicities, we design a novel acoustic diode for the symmetrical/asymmetrical (S/A) mode of Lamb wave at audible ranges. The acoustic diode is constructed with two parts, i.e., the mode conversion part and the mode selection part, and the mode conversion mechanism at the interface is applied to the mode hybridization from S to S+A and for the mode conversion from A to S. The phonon band structures for each part are calculated and optimized so that the mode selection is realized for a specific mode at the junction. Finite-element simulations prove that the proposed acoustic diode achieves efficient rectification at audio frequency ranges for both S and A mode incidences of the Lamb wave. (C) 2016 The Japan Society of Applied Physics

    DOI: 10.7567/JJAP.55.07KB02

    Web of Science

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  • Controlled Fano Resonances via Symmetry Breaking in Metamaterials for High-Sensitive Infrared Spectroscopy 査読

    Shuhei Hara, Atsushi Ishikawa, Takuo Tanaka, Yasuhiko Hayashi, Kenji Tsuruta

    METAMATERIALS, METADEVICES, AND METASYSTEMS 2016   9918   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPIE-INT SOC OPTICAL ENGINEERING  

    A high-sensitive polarized surface-enhanced infrared absorption (polarized SEIRA) is proposed and demonstrated by utilizing the resonant coupling of Fano-resonant mode of the asymmetric metamaterials and IR vibrational mode of a polymer nano-film. The asymmetric metamaterials consisting of an Au nano-rod pair with a coupling nano-antenna were fabricated and characterized to demonstrate the controlled Fano resonances at 1730 cm(-1), which spectrally overlapped with the C=O stretching vibrational mode. In the co-polarized SEIRA measurement, the C=O mode of the PMMA nano-film was clearly observed as a conventional anti-resonant peak within the Fano line-shape of the metamaterial. For the cross-polarized case, on the other hand, a distinctive dip appeared within a cross-polarized transmission peak of the metamaterial. Since the unwanted background is strongly suppressed in the cross-polarized detection scheme, the signal contrast was dramatically improved, allowing for the attomole detection of the C=O bond in the far-field measurement. Our metamaterial approach achieves the significant improvement of signal-to-background ratio in the far-field measurement, thus paving the way toward the high-sensitive analysis of functional group in direct IR spectroscopy.

    DOI: 10.1117/12.2237559

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  • Doping effect on photoabsorption and charge-separation dynamics in light-harvesting organic molecule 査読

    Ohmura, Satoshi, Tsuruta, Kenji, Shimojo, Fuyuki, Nakano, Aiichiro

    Aip Advances   6 ( 1 )   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Using ab-initio theoretical methods, we demonstrate possible enhancement of photo-conversion efficiency of an organic solar cell via intentional doping in molecular graphene-fullerene heterojunction [the hexabenzocoronene (HBC)-triethylene glycol (TEG)-C-60 molecule]. Photoabsorption analysis indicates oxygen substitution into HBC leads to an extension of the spectra up to an infrared regime. A quantum-mechanical molecular dynamics simulation incorporating nonadiabatic electronic transitions reveals that a dissociated charge state (D+ and A(-)) in the O-doped system is more stable than the pristine case due to the presence of an effective barrier by the TEG HOMO/LUMO level. We also find that oxygen doping in HBC enhances the intermolecular carrier mobility after charge separation. On the other hand, the pristine molecule undergoes rapid recombination between donor and acceptor charges at the interface. These analyses suggest that the graphene oxidation opens a new window in the application of organic super-molecules to solar cells. (C) 2016 Author(s). All article content, except where otherwise noted, is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License.

    DOI: 10.1063/1.4939848

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  • Few-layer HfS2 transistors 査読

    Kanazawa, Toru, Amemiya, Tomohiro, Ishikawa, Atsushi, Upadhyaya, Vikrant, Tsuruta, Kenji, Tanaka, Takuo, Miyamoto, Yasuyuki

    Scientific Reports   6   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    HfS2 is the novel transition metal dichalcogenide, which has not been experimentally investigated as the material for electron devices. As per the theoretical calculations, HfS2 has the potential for well-balanced mobility (1,800 cm(2)/V.s) and bandgap (1.2 eV) and hence it can be a good candidate for realizing low-power devices. In this paper, the fundamental properties of few-layer HfS2 flakes were experimentally evaluated. Micromechanical exfoliation using scotch tape extracted atomically thin HfS2 flakes with varying colour contrasts associated with the number of layers and resonant Raman peaks. We demonstrated the I-V characteristics of the back-gated few-layer (3.8 nm) HfS2 transistor with the robust current saturation. The on/off ratio was more than 10(4) and the maximum drain current of 0.2 mu A/mu m was observed. Moreover, using the electric double-layer gate structure with LiClO4: PEO electrolyte, the drain current of the HfS2 transistor significantly increased to 0.75 mA/mu m and the mobility was estimated to be 45 cm(2)/V.s at least. This improved current seemed to indicate superior intrinsic properties of HfS2. These results provides the basic information for the experimental researches of electron devices based on HfS2.

    DOI: 10.1038/srep22277

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  • Terahertz wavefront control by tunable metasurface made of graphene ribbons 査読

    Takumi Yatooshi, Atsushi Ishikawa, Kenji Tsuruta

    APPLIED PHYSICS LETTERS   107 ( 5 )   2015年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    We propose a tunable metasurface consisting of an array of graphene ribbons on a silver mirror with a SiO2 gap layer to control reflected wavefront at terahertz frequencies. The graphene ribbons exhibit localized plasmon resonances depending on their Fermi levels to introduce abrupt phase shifts along the metasurface. With interference of the Fabry-Perot resonances in the SiO2 layer, phase shift through the system is largely accumulated, covering the 0-to-2 pi range for full control of the wavefront. Numerical simulations prove that wide-angle beam steering up to 53 degrees with a high reflection efficiency of 60% is achieved at 5 THz within a switching time shorter than 0.6 ps. (C) 2015 AIP Publishing LLC.

    DOI: 10.1063/1.4927824

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Terahertz acoustic wave on piezoelectric semiconductor film via large-scale molecular dynamics simulation 査読

    Ryo Hikata, Kenji Tsuruta, Atsushi Ishikawa, Kazuhiro Fujimori

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   54 ( 7 )   2015年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD  

    By atomistic simulation, we investigate an acoustic wave at THz frequencies in nanoscale thin films of aluminum-nitride piezoelectric material. A mode analysis reveals that the thickness longitudinal mode along the [0001] direction exists stably at the atomic level. To control the acoustic wave, we introduce a phononic crystal (PC) structure in the films. We determine the band-gap frequency in the phonon dispersion of the PC structure and confirm via molecular dynamics simulation that the acoustic wave within the band-gap frequency can be confined by a waveguide structure with a PC. The possibility of designing and controlling a THz acoustic wave in a nanoscale thin film with a PC is thereby demonstrated. (C) 2015 The Japan Society of Applied Physics

    DOI: 10.7567/JJAP.54.07HB07

    Web of Science

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  • Fabrication of Thin-Film HfS2 FET 査読

    T. Kanazawa, T. Amemiya, A. Ishikawa, V. Upadhyaya, K. Tsuruta, T. Tanaka, Y. Miyamoto

    2015 73RD ANNUAL DEVICE RESEARCH CONFERENCE (DRC)   2015-August   217 - 218   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/DRC.2015.7175643

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Terahertz wavefront control by graphene metasurface 査読

    Takumi Yatooshi, Atsushi Ishikawa, Kenji Tsuruta

    Materials Research Society Symposium Proceedings   1788   37 - 42   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Materials Research Society  

    We propose and numerically investigate a tunable metasurface made of an array of graphene ribbons to dynamically control terahertz (THz) wavefront. The metasurface consists of graphene micro ribbons on a silver mirror with a SiO2 gap layer. The graphene ribbons are designed to exhibit localized plasmon resonances depending on their Fermi levels to introduce abrupt phase shifts along the metasurface. With interference of the Fabry-Perot resonances in the SiO2 layer, phase shift through the system is largely accumulated, covering up to 2jt range for full control of the THz wavefront. Numerical simulations prove that wide-angle reflected THz beam steering from -53° to +53° with a high reflection efficiency as high as 60% is achieved at 5 THz while the propagation direction of THz beam could be switched within 0.6 ps.

    DOI: 10.1557/opl.2015.730

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • A density functional study of vacancy formation in grain boundaries of undoped alpha-alumina 査読

    Takafumi Ogawa, Akihide Kuwabara, Craig A. J. Fisher, Hiroki Moriwake, Katsuyuki Matsunaga, Kenji Tsuruta, Satoshi Kitaoka

    ACTA MATERIALIA   69   365 - 371   2014年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD  

    Recent oxygen permeation experiments with cc-alumina have shown that the two major diffusing species at the grain boundaries, i.e. oxygen and aluminum vacancies, switch over in terms of their dominance depending on the oxygen partial pressure at high temperatures (the so-called p-n transition). In order to investigate this transition behavior the formation energies of charged oxygen and aluminum vacancies at Al2O3 grain boundaries were evaluated using density functional theory. The electronic structures affecting the carrier concentrations are assessed for three types of grain boundaries. The ratios of the grain boundary band gaps relative to the bulk value lie in the range of 0.6-0.85 depending on the degree of grain boundary misorientation. From the formation energies we find that, at band gaps around 60% compared to the bulk value, the dominant vacancy alters depending on the pressure, consistent with the oxygen permeation experiments. Our results suggest that the band bap narrowing occurring at grain boundaries enhances the creation of oxygen vacancies and conduction electrons, facilitating the observed transition. (C) 2014 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.actamat.2014.01.059

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  • Core structure and dissociation energetics of basal edge dislocation in α-Al2O3: A combined atomistic simulation and transmission electron microscopy analysis 査読

    Kenji Tsuruta, Eita Tochigi, Yuki Kezuka, Kazuaki Takata, Naoya Shibata, Atsutomo Nakamura, Yuichi Ikuhara

    Acta Materialia   65   76 - 84   2014年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier {BV}  

    DOI: 10.1016/j.actamat.2013.11.035

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  • Phononic-Crystal Acoustic Lens by Design for Energy-Transmission Devices 査読

    Yusuke Kanno, Kenji Tsuruta, Kazuhiro Fujimori, Hideki Fukano, Shigeji Nogi

    ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS IN JAPAN   97 ( 1 )   22 - 27   2014年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    The lens effect of acoustic waves in a two-dimensional (2D) phononic crystal is studied by numerical simulation based on the finite-difference time-domain (FDTD) method. We calculate the phonon band structure of 2D phononic crystals, consisting of metal/ceramic cylinders placed periodically in water. The lens effect is observed for the far-field wave in phononic crystals with two-layered and graded-index structure. We compare the focal intensity and the energy transmission efficiency in these numerical experiments, and show that a novel energy-transmission device can be designed using phononic crystals. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electron Comm Jpn, 97(1): 22-27, 2014; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/ecj.11491

    DOI: 10.1002/ecj.11491

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  • Graphene metasurface for THz wavefront control 査読

    Yatooshi T, Ishikawa A, Tsuruta K

    JSAP-OSA Joint Symposia, JSAP 2014   2014年

  • Optically Powered Voltage Supply Device for Effective Utilization of Optical Energy in the Fiber-to-the-Home Network 査読

    Hideki Fukano, Takeshi Shinagawa, Kenji Tsuruta

    ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS IN JAPAN   96 ( 10 )   37 - 42   2013年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    SUMMARYAn optically powered device using an InGaAs photodiode has been developed. This study aims to harvest light energy (2.8 to 500 mu W) from the FTTH (fiber-to-the-Home) network and to utilize it for operating remote sensors without an external energy source. We designed the booster circuit and evaluated its characteristics, confirming that it could boost an input voltage of 0.3 V to 3.0 V. We also evaluated the characteristics of an InGaAs photodiode and confirmed that it could output a voltage over 0.3 V using 10-mu W input light. We demonstrate that a ready-made sensor can be operated with an input optical power as low as 10 mu W. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electron Comm Jpn, 96(10): 37-42, 2013; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/ecj.11472

    DOI: 10.1002/ecj.11472

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  • Design and development of highly ecient transducer for ultrasonic wireless power transmission system 査読

    Yuki Hori, Kazuhiro Fujimori, Kenji Tsuruta, Shigeji Nogi

    ELECTRICAL ENGINEERING IN JAPAN   184 ( 3 )   27 - 35   2013年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    In this paper, a transducer that is suitable for the ultrasonic wireless power transmission system is discussed. The transducer is designed based on Mason's equivalent circuit theory, basically. The transducer was developed using design parameters optimized by multiphysics analysis. As a result, it is confirmed that the transmission eciency is drastically improved to more than 50%. This result suggests that wireless power transmission by acoustic wave is feasible. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 184(3): 2735, 2013; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/eej.22406

    DOI: 10.1002/eej.22406

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  • Interaction between Atomic Vacancies in Crystalline Si Wafer: A Tight-binding Molecular Dynamics Study 査読

    K. Takata, K. Tsuruta, T. Ogawa, H. Iyetomi

    Trans. Meter. Res. Soc. J   37 ( 2 )   143 - 146   2012年4月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.14723/tmrsj.37.143

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  • Experimental Analysis of Optical Fiber Multimode Interference Structure and its Application to Refractive Index Measurement 査読

    Shuji Taue, Yoshiki Matsumoto, Hideki Fukano, Kenji Tsuruta

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   51 ( 4 )   2012年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD  

    We investigated a fiber-based multimode interference phenomenon in the wavelength domain by using a white light source and an optical spectrum analyzer. This phenomenon was produced by a larger-core optical fiber joined at both ends with smaller-core optical fibers. We examined the variation of interference wavelength with changes in the length of the larger-core fiber. The interference wavelengths were blue-shifted and the interference signals were sharpened with an increase in the length of the larger-core fiber. The calculated results agreed well with the measured results. Next, we investigated how the input and output fibers with a small core influence the interference signal characteristics. By comparing the amplitude differences of the interference signal we find the conditions of input and output (I/O) fibers for higher sensitivity. In addition, an interference-signal shift was observed by changing the medium surrounding an multimode interference (MMI) structure. The amount of shift increased at a longer wavelength. This leads to the sensitive detection of the refractive index. Finally, a demonstration of the optical fiber refractometer with a multimode interference structure was given by refractive-index measurements of ethanol/water solutions. (C) 2012 The Japan Society of Applied Physics

    DOI: 10.1143/JJAP.51.04DG14

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  • An investigation for optimum design of matching circuit in highly efficient RF-DC conversion circuit by genetic algorithm 査読

    Kondo Y, Fujimori K, Tsuruta K

    IEEE Antennas and Propagation Society, AP-S International Symposium (Digest)   194 - 197   2012年

  • Characteristics of RF-DC conversion circuit for wireless power transmission using the low resistance GaN schottky barrier diode 査読

    Fujimori K, Wagi T, Tsuruta K, Nogi S, Ozawa Y, Furukawa M, Fujiwara T

    IEEE Antennas and Propagation Society, AP-S International Symposium (Digest)   190 - 193   2012年

  • Design and development of highly efficient transducer for ultrasonic wireless power transmission system 査読

    Yuki Hori, Kazuhiro Fujimori, Kenji Tsuruta, Shigeji Nogi

    IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems   132 ( 3 )   1 - 343   2012年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Institute of Electrical Engineers of Japan  

    In this paper, the transducer that is suitable for the ultrasonic wireless power transmission system is discussed. The transducer is designed based on the Mason's equivalent circuit theory, basically. Design parameters of the transducer are optimized for by using the multi physics analysis and developed. As results, it is confirmed that the transmission efficiency is drastically improved to more than 50%. This result suggests that the WPT by acoustic wave is practicable. © 2012 The Institute of Electrical Engineers of Japan.

    DOI: 10.1541/ieejeiss.132.337

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Frequency characteristic of transmission efficiency depended on matching condition of transducer in ultrasonic wireless power transmission system 査読

    Fujimori K, Tominaga S, Tanda K, Tsuruta K, Nogi S

    IEEE Antennas and Propagation Society, AP-S International Symposium (Digest)   166 - 169   2012年

  • An ab initio analysis of electronic states associated with a silicon vacancy in cubic symmetry 査読

    OGAWA Takafumi, TSURUTA Kenji, IYETOMI Hiroshi

    Solid State Communications   151 ( 21 )   1605 - 1608   2011年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ssc.2011.07.020

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  • Negative Refraction and Energy-Transmission Efficiency of Acoustic Waves in Two-Dimensional Phononic Crystal: Numerical and Experimental Study 査読

    Yuuki Kasai, Kenji Tsuruta, Kazuhiro Fujimori, Hideki Fukano, Shigeji Nogi

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   50 ( 6 )   2011年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN SOC APPLIED PHYSICS  

    The negative refraction of acoustic waves in a two-dimensional phononic-crystal slab is studied by numerical simulation based on the finite-difference time-domain (FDTD) method and by ultrasonic measurement. The incident-angle dependences of energy-transmission efficiency in the simulation and experiment are in good agreement in the frequency range of approximately 1.2 MHz. Using the FDTD method, we optimize the efficiency by varying structural parameters such as filling fraction and slab thickness. The effect of deviation from the ideal crystallinity is also evaluated quantitatively via the simulation. These results indicate that an energetically efficient acoustic lens can be fabricated by carefully optimizing the structure of the phononic crystal. (C) 2011 The Japan Society of Applied Physics

    DOI: 10.1143/JJAP.50.067301

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  • Structures and Local Electronic States of Dislocation Loop in 4H-SiC via a Linear-Scaling Tight-Binding Study 査読

    Fusanori Hamasaki, Kenji Tsuruta

    MATERIALS TRANSACTIONS   52 ( 4 )   672 - 676   2011年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN INST METALS  

    The atomic- and electronic-level structures of a dislocation loop and a stacking fault in 4H-SiC crystal are investigated by using large-scale tight-binding (TB) molecular-dynamics simulation. We employ a linear-scaling TB method implemented on a parallel computer in order to accelerate the 9,600-atoms calculation which is required for such a nanoscale simulation. We find that the initial configuration that involves unstable C-C networks around the dislocation loop is relaxed to a structure having six-membered rings, and that the distribution of electron populations is inhomogeneous on the loop. The local electronic density of states shows two peaks in the bulk band gap, where one of these peaks may correspond to the defect state observed in EBIC and CL experiments. [doi:10.2320/matertrans.MBW201024]

    DOI: 10.2320/matertrans.MBW201024

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  • Design of Anti-Resonance Transducer and Its Abilities for Efficient Ultrasonic Wireless Power Transmission System 査読

    Yuki Hori, Yusuke Shigeta, Kazuhiro Fujimori, Kenji Tsuruta, Shigeji Nogi

    2011 41ST EUROPEAN MICROWAVE CONFERENCE   67 - 70   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    We developed a fundamental testbed and investigated the suitable transducer for the wireless power transmission (WPT). We also had reported experimental results of the transmission efficiency in water by using the commercial transducer (COM) which only designed to match to the acoustic impedance of water by its structure and the electric impedance of the transmitter and receiver by matching networks. In this paper, we investigate the transducer (DEV) for improving the transmission efficiency based on the Mason's equivalent circuit. For deciding a structure and materials of the transducer, we used ANSYS well-known as the multi-physics simulator.
    In this result, it is confirmed that the transmission efficiency is drastically improved from less than 1% to 60% compared to our previous report. In addition, we manufactured designed transducer, and confirmed the system's efficiency is about 50 % experimentally. This result also suggests that WPT by the acoustic wave be practicable.

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • The Influences of Diode Parameters on Conversion Efficiency of RF-DC Conversion Circuit for Wireless Power Transmission System 査読

    Kazuhiro Fujimori, Sho-ichi Tamaru, Kenji Tsuruta, Shigeji Nogi

    2011 41ST EUROPEAN MICROWAVE CONFERENCE   57 - 60   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    RF-DC conversion circuit is one of the most important components in the wireless power transmission technologies. For realizing highly efficient wireless power transmission, it is necessary to design the RF-DC conversion circuit with high conversion efficiency, and the designing method of the circuit is actively studied. In this paper, the influences of diode parameters, such as its resistance, junction capacitance, parasitic reactance, and so on, on the conversion efficiency of the RF-DC conversion circuit are investigated to clarify the characteristic of the diode for obtaining highly efficient RF-DC conversion circuit.

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Development of highly efficient transducer for wireless power transmission system by ultrasonic 査読

    Yusuke Shigeta, Yuki Hori, Kazuhiro Fujimori, Kenji Tsuruta, Shigeji Nogi

    2011 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Innovative Wireless Power Transmission: Technologies, Systems, and Applications, IMWS-IWPT 2011 - Proceedings   171 - 174   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    We developed a fundamental testbed and investigated the suitable transducer for the wireless power transmission (WPT). We also reported experimental results of the transmission efficiency in water by using the commercial transducer (COM) which only designed to match to the acoustic impedance of water and the electric impedance of the transmitter and receiver. In this paper, we investigate the transducer for improving the efficiency based on the Mason's equivalent circuit. For deciding a structure and materials of the transducer, we used ANSYS well-known as the multi-physics simulator. In this result, it is confirmed that the transmission efficiency is drastically improved from less than 1% to 60%. In addition, we made designed transducer, and confirmed the systems' efficiency is about 50 %. This result suggests that the WPT by acoustic wave is practicable. © 2011 IEEE.

    DOI: 10.1109/IMWS.2011.5877115

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Initial Stage of Consolidation of Silicon-Carbide Nanocrystals under Pressure: A Tight-Binding Molecular-Dynamics Study 査読

    Kenji Tsuruta

    JOURNAL OF NANOMATERIALS   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:HINDAWI PUBLISHING CORPORATION  

    Tight-binding molecular-dynamics (TBMDs) simulations are performed to study atomic and electronic structures during high-temperature consolidation processes of nanocrystalline silicon carbide under external pressure. We employ a linear-scaling method (the Fermi-operator expansion method) with a scalable parallel algorithm for efficient calculations of the long time-scale phenomena. The results show that microscopic processes of the consolidation depend strongly on initial orientations of the nanocrystals. It is observed that an orientational rearrangement of the nanocrystals initially misaligned is induced by an instantaneous shearing force between nanocrystals, whereas the aligned system undergoes densification without shearing. Analysis on an effective-charge distribution and an average bond-order distribution reveals electronic-structure evolutions during these processes.

    DOI: 10.1155/2011/308495

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  • Molecular Dynamics Study on Dielectric Properties of Silicon Oxynitride: Composition and Microstructure Dependence 査読

    Munemasa Tomita, Kenji Tsuruta

    ELECTROCERAMICS IN JAPAN XIV   485   287 - 290   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:TRANS TECH PUBLICATIONS LTD  

    Extra-long molecular-dynamics simulations are performed to study the interplay between dielectric properties and microstructures of silicon oxynitride. We quantitatively obtained the ionic permittivity and its linear dependence on nitrogen concentration. Analyses on microstructure of the oxynitride show that, as the N concentration increases, N atoms enter Si-O networks creating smaller-sized rings. While overall tendency of dielectric constant is monotonic increase on the N concentration, microscopic characteristics, such as local displacement of atoms, are strongly depend on local bonding environments.

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.485.287

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  • Acoustic lens using sonic crystal for energy-transmission application 査読

    Y. Kanno, Y. Kasai, K. Tsuruta, K. Fujimori, H. Fukano, S. Nogi

    2011 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on Innovative Wireless Power Transmission: Technologies, Systems, and Applications, IMWS-IWPT 2011 - Proceedings   207 - 210   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    We design and characterize a two-dimensional sonic crystal (SC) to manipulate the propagation of acoustic waves by numerical simulation based on the finite-difference time-domain (FDTD) method and by ultrasonic measurement. Two types of SC for an acoustic lens effect are studied. One is a homogeneous periodic structure exhibiting negative refraction, and the other has a hetero-structure. Negative refraction behavior in the simulation is good agreement with the experiment in the frequency range around 1.2MHz. We also observe a lens effect for far-field wave in the hetero-structured SC. These results indicate that a novel energy-transmission/harvesting device can be designed using SCs. © 2011 IEEE.

    DOI: 10.1109/IMWS.2011.5877131

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  • Density-Functional Analysis on Vacancy Orbital and its Elastic Response of Silicon 査読

    Takafumi Ogawa, Kenji Tsuruta, Hiroshi Iyetomi, Hiroshi Y. Kaneta, Terutaka Goto

    RELIABILITY AND MATERIALS ISSUES OF SEMICONDUCTOR OPTICAL AND ELECTRICAL DEVICES AND MATERIALS   1195   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOC  

    Recent experiments on ultrasonic measurements of non-doped and boron-doped silicon indicate that vacancies in crystalline silicon can be detected through the elastic softening at low temperature. This is attributed to enhanced response of electronic quadrupole localized at the vacancies to the elastic strain. In the present work, the electronic quadrupole moment of the vacancy orbital in silicon and their strain susceptibility are evaluated quantitatively by using the density-functional method. We show the orbital of gap state is localized around vacancy but extended over several neighbors. The effect of applied magnetic field on the vacancy orbital and its multipole structures are also investigated. We find that the results obtained from these calculations are consistent with the ultrasonic experiments.

    DOI: 10.1557/PROC-1195-B08-11

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  • Classical and Hybrid Density-Functional/Classical Molecular Dynamics Study of Dislocation Core in Alumina Ceramic 査読

    Kenji Tsuruta, Toshiyuki Koyama, Shuji Ogata

    MATERIALS TRANSACTIONS   50 ( 5 )   1015 - 1018   2009年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN INST METALS  

    We perform molecular-dynamics simulation,, to investigate the atomic and electronic structures of a basal edge dislocation it) alpha-Al2O3. The core structure consisting of two non-stoichiometric partial dislocations, which has been recently proposed by an experiment, is examined by an empirical interatomic-potential model and by a hybrid quantum/classical approach. The atomic rearrangements in the full and in the partial dislocation cores are analyzed. The local electronic structure in the full dislocation core is evaluated by the density-functional method applied for a quantum-cluster region in the hybrid simulations. Interaction potentials between partial dislocations are investigated by the classical model. Results preliminarily obtained show that the partials aligned normal to a basal plane ({10001}) has a short-ranged repulsive nature approximately within 8 angstrom. [doi: 10.2320/matertrans.MC200833]

    DOI: 10.2320/matertrans.MC200833

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  • An FDTD Analysis of Nanostructured Electromagnetic Metamaterials Using Parallel Computer 査読

    Ryosuke Umeda, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta, Hiroo Totsuji

    MATERIALS TRANSACTIONS   50 ( 5 )   994 - 998   2009年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN INST METALS  

    Metamaterial with negative permittivity and permeability is studied by means of computer simulations. We analyze the electromagnetic response of nanostructured metamaterials to evanescent waves at optical frequency via the finite-difference time-domain simulations on parallel computer. Effects of the nanostructure on dielectric and magnetic properties are taken into account by introducing the Drude-Lorentz model in the materials dispersion. Size effect on the dispersion is examined by comparing the model with that of a noble metal particle. A re-focusing and an amplification of the evanescent waves propagating through a metamaterial, consisting of metal slabs/vacuum stacking, are demonstrated for the frequency range at 614-744 THz. By properly treating the materials dispersion, we show that the nanostructured metamaterial may behave as a left-handed material in the optical range. [doi:10.2320/matertrans.MC200822]

    DOI: 10.2320/matertrans.MC200822

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  • Negative Refraction of Acoustic Waves in a Two-Dimensional Phononic Crystal via FDTD Simulation 査読

    Tomoyuki Kurose, Kenji Tsuruta, Chieko Totsuji, Hiroo Totsuji

    MATERIALS TRANSACTIONS   50 ( 5 )   1004 - 1007   2009年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN INST METALS  

    Negative refraction of acoustic waves in a two-dimensional (2D) phononic crystal is studied by numerical simulation based on the finite-difference time-domain (FDTD) method. We calculate the phonon band structure of 2D phononic crystals, consisting of metal cylinders placed periodically in a liquid. By comparing several combinations of materials for metal cylinder and liquid, we analyze the dependence of the band structures on sound speed and density of liquid media. The negative refraction of the acoustic waves is observed at the interfaces between the phononic crystal slab and the liquid. We find that an acoustic "lens effect" with the slab appears due to the negative refractions. The relationship between the focal intensity in the lens effect and the band structure of the phononic crystal is quantitatively discussed. [doi: 10.2320/matertrans.MC200823]

    DOI: 10.2320/matertrans.MC200823

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  • A classical-map simulation of two-dimensional electron fluid: an extension of classical-map hypernetted-chain theory beyond the hypernetted-chain approximation 査読

    Chieko Totsuji, Takashi Miyake, Kenta Nakanishi, Kenji Tsuruta, Hiroo Totsuji

    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER   21 ( 4 )   2009年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOP PUBLISHING LTD  

    A method for numerically simulating quantum systems is proposed and applied to the two-dimensional electron fluid at T = 0. This method maps quantum systems onto classical ones in the spirit of the classical-map hypernetted-chain theory and performs simulations on the latter. The results of the simulations are free from the assumption of the hypernetted-chain approximation and the neglect of the bridge diagrams. A merit of this method is the applicability to systems with geometrical complexity and finite sizes including the cases at finite temperatures. Monte Carlo and molecular dynamics simulations are performed corresponding to two previous proposals for the 'quantum' temperature and an improvement in the description of the diffraction effect. It is shown that one of these two proposals with the improved diffraction effect gives significantly better agreement with quantum Monte Carlo results reported previously for the range of 5 <= r(s) <= 40. These results may serve as the basis for the application of this method to finite non-periodic systems like quantum dots and systems at finite temperatures.

    DOI: 10.1088/0953-8984/21/4/045502

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  • Spin polarization of two-dimensional electron system in parabolic potential 査読

    Takashi Miyake, Chieko Totsuji, Kenta Nakanishi, Kenji Tsuruta, Hiroo Totsuji

    PHYSICS LETTERS A   372 ( 40 )   6197 - 6201   2008年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    We analyze the ground state of the two-dimensional quantum system of electrons confined in a parabolic potential with the system size around 100 at 0 K. We map the system onto a classical system on the basis of the classical-map hypernetted-chain (CHNC) method which has been proven to work in the integral-equation-based analyses of uniform systems and apply classical Monte Carlo and molecular dynamics simulations. We find that, when we decrease the strength of confinement keeping the number of confined electrons fixed, the energy of the spin-polarized state with somewhat lower average density becomes smaller than that of the spin-unpolarized state with somewhat higher average density. This system thus undergoes the transition from the spin-unpolarized state to the spin polarized state and the corresponding critical value of r(s) estimated from the average density is as low as r(s) similar to 0.4 which is much smaller than the r(s) value for the Wigner lattice formation. When we compare the energies of spin-unpolarized and spin-polarized states for given average density, our data give the critical r(s) value for the transition between unpolarized and polarized states around 10 which is close to but still smaller than the known possibility of polarization at r(s) similar to 27. The advantage of our method is a direct applicability to geometrically complex systems which are difficult to analyze by integral equations and this is an example. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.physleta.2008.08.036

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  • Vibrational Properties of Si Crystal with Vacancy: A Tight-Binding Study

    Takafumi Ogawa, Kenji Tsuruta, Chieko Totsuji, Hiroo Totsuji, Hiroshi Iyetomi

    Memoirs of the Faculty of Engineering, Okayama University   42 ( 1 )   44 - 47   2008年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

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  • Nickel-related defect in diamond: A tight-binding molecular-dynamics study 査読

    Kenji Tsuruta, Satoshi Emoto, Chieko Totsuji, Hiroo Totsuji

    COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE   38 ( 4 )   873 - 882   2007年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Structural, electronic, and magnetic properties of isolated Ni impurities at point defects and a dislocation core in diamond are investigated using tight-binding molecular-dynamics simulations. The results show the structural stabilization associated by lowering local symmetry in the cases of point defects. The segregation energies of Ni impurity for a substitutional site and for an interstitial site in the dislocation core are estimated to be in the same order within 0.2 eV. The local electronic density-of-states reveals that the gap states appeared by the insertion of Ni impurity are strongly localized around the Ni sites. Magnetic moments on neighboring C atoms are induced so as to screen the moment on the Ni atom except for the case of interstitial Ni impurity in which the total magnetic moment remains non-zero. Analyses indicate that localized atomic d states on the Ni atom and the p-d coupling between Ni and neighboring C atoms are responsible for the residual magnetic moment in the system with an interstitial Ni defect. In the other systems investigated, on the other hand, the bonding states between Ni impurity and its neighboring C atoms are dominated by the s-p coupling. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.commatsci.2006.06.003

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  • Two-step melting of spherical Yukawa and Coulomb clusters 査読

    Takafumi Ogawa, Hiroo Totsuji, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   75 ( 12 )   2006年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:PHYSICAL SOC JAPAN  

    By extensive Monte Carlo simulations, two separate peaks are found in the specific heat of relatively small spherical clusters of particles with 100 < N < 400, interacting via the Yukawa and Coulomb potentials and confined in the external field. The analyses of the diffusion and positional fluctuations show that these peaks at lower and higher temperatures reflect the loss of intrashell two-dimensional ordering and of the radial ordering, respectively. The magnitudes of the fluctuations in the outermost shell are consistent with the conventional Lindemann criterion. The results can be verified by experiments in ion traps and in dusty plasmas under microgravity or equivalent isotropic environments.

    DOI: 10.1143/JPSJ.75.123501

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  • Structure of spherical Yukawa clusters 査読

    Hiroo Totsuji, Takafumi Ogawa, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta

    Journal of Physics A: Mathematical and General   39 ( 17 )   4545   2006年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/0305-4470/39/17/S36

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  • Dynamics of melting of spherical Yukawa and Coulomb clusters 査読

    Takafumi Ogawa, Hiroo Totsuji, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta

    NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS VI   862   242 - 247   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Spherical Yukawa and Coulomb clusters are composed of charged particles interacting via the Yukawa and Coulomb potential and confined by the external potential. Melting transitions of these clusters are analyzed by Monte Carlo (MC) and molecular dynamics (MD) simulations. By MC simulations, it is found that the specific heat of relatively small clusters (100 <= N <= 400) has two peaks. The diffusion analyses by MC and MD simulations and the fluctuation analyses related to the Lindemann criteria indicate that two peaks at lower and higher temperatures reflect the losses in ordering in azimuthal and radial directions, respectively.

    DOI: 10.1063/1.2387929

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  • Structure and thermodynamics of spherical Yukawa and Coulomb clusters 査読

    Hiroo Totsuji, Takafumi Ogawa, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta

    NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS VI   862   232 - 241   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Structures in the ground state and thermodynamics related to melting of spherical Yukawa and Coulomb clusters confined in external fields of less than 103 particles are discussed on the basis of molecular dynamics and Monte Carlo simulations and theoretical methods. At low temperatures, particles form concentric shell structures which are expressed by simple formulas and insensitive to the strength of screening. Structures are reproduced by the shell model when the intrashell cohesive energy is properly taken into account. The specific heat of clusters of relatively small sizes 100 <= N-d <= 400 has two peaks as a function of temperature. By analyses of diffusions, it is shown that the peaks at lower and higher temparatures corresponds to the loss of ordering in the azimuthal and radial (and therefore total) ordering, respectively. Magnitudes of fluctuations in the outermost shell are consistent with the conventional Lindemann criterion.

    DOI: 10.1063/1.2387928

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  • Structure of finite two-dimensional systems of dust particles at finite temperatures 査読

    H Totsuji, C Totsuji, MS Liman, K Tsuruta

    PHYSICS OF PLASMAS   12 ( 10 )   2005年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    The structure of confined two-dimensional systems of dust particles in dusty plasmas is analyzed at finite temperatures by numerical simulations and theoretical approaches. The finite Yukawa system is adopted as a model for these systems and the variational method which has been successful in reproducing structures at low temperatures is extended to finite temperatures through replacement of the cohesive energy by the Helmholtz free energy recently given in the form of simple interpolation formulas. The results are compared with those of numerical simulations and their satisfactory agreement has been obtained. Finite-temperature structures presented here will be useful to evaluate the physical parameters of the two-dimensional systems of dust particles often formed near the boundary between the plasma bulk and the sheath.

    DOI: 10.1063/1.2116827

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  • Structure of spherical Yukawa clusters: A model for dust particles in dusty plasmas in an isotropic environment 査読

    Hiroo Totsuji, Takafumi Ogawa, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta

    Physical Review E   72 ( 3 )   036406   2005年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevE.72.036406

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  • Ordering of dust particles in dusty plasmas under microgravity 査読

    Hiroo Totsuji, Chieko Totsuji, Takafumi Ogawa, Kenji Tsuruta

    Physical Review E   71 ( 4 )   045401   2005年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevE.71.045401

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  • Thermodynamics of a two-dimensional Yukawa fluid 査読

    H Totsuji, MS Liman, C Totsuji, K Tsuruta

    PHYSICAL REVIEW E   70 ( 1 )   2004年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC  

    Thermodynamic quantities of a two-dimensional Yukawa system, a model for various systems including single-layered dust particles observed in dusty plasmas, are obtained and expressed by simple interpolation formulas. In the domain of weak coupling, the analytical method based on the cluster expansion is applied and, in the domain of intermediate and strong coupling, numerical simulations are performed. Due to reduced dimensionality, the treatment based on the mean field fails at the short range and exact behavior of the binary correlation is to be taken into account even in the case of weak coupling.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.70.016405

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  • Thermodynamics of a two-dimensional Yukawa fluid 査読

    Hiroo Totsuji, M. Sanusi Liman, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta

    Physical Review E - Statistical Physics, Plasmas, Fluids, and Related Interdisciplinary Topics   70 ( 1 )   7   2004年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Thermodynamic quantities of a two-dimensional Yukawa system, a model for various systems including single-layered dust particles observed in dusty plasmas, are obtained and expressed by simple interpolation formulas. In the domain of weak coupling, the analytical method based on the cluster expansion is applied and, in the domain of intermediate and strong coupling, numerical simulations are performed. Due to reduced dimensionality, the treatment based on the mean field fails at the short range and exact behavior of the binary correlation is to be taken into account even in the case of weak coupling. © 2004 The American Physical Society.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.70.016405

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  • Estimation of screening length and electric charge on particles in single-layered dusty plasma crystals (vol 68, art no. 017401, 2003) 査読

    C Totsuji, MS Liman, K Tsuruta, H Totsuji

    PHYSICAL REVIEW E   68 ( 4 )   2003年10月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC  

    DOI: 10.1103/PhysRevE.68.049901

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  • Estimation of screening length and electric charge on particles in single-layered dusty plasma crystals 査読

    C Totsuji, MS Liman, K Tsuruta, H Totsuji

    PHYSICAL REVIEW E   68 ( 1 )   499011   2003年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC  

    Single-layered two-dimensional crystals of dust particles are often observed in dusty plasma experiments and the data on their structure can be obtained by analyzing the images usually taken by charge-cupled device cameras. We give here some formulas for practical purposes of estimating the screening length and the electric charge on a dust particle from the surface density and the radius of such finite two-dimensional dust crystals. The formulas are derived on the basis of our theoretical approach which has been successful in reproducing results of molecular-dynamics simulations on dusty plasmas. An example of application is also shown.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.68.017401

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Estimation of screening length and electric charge on particles in single-layered dusty plasma crystals 査読

    Chieko Totsuji, M. Sanusi Liman, Kenji Tsuruta, Hiroo Totsuji

    Physical Review E - Statistical Physics, Plasmas, Fluids, and Related Interdisciplinary Topics   68 ( 1 )   4   2003年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Single-layered two-dimensional crystals of dust particles are often observed in dusty plasma experiments and the data on their structure can be obtained by analyzing the images usually taken by charge-cupled device cameras. We give here some formulas for practical purposes of estimating the screening length and the electric charge on a dust particle from the surface density and the radius of such finite two-dimensional dust crystals. The formulas are derived on the basis of our theoretical approach which has been successful in reproducing results of molecular-dynamics simulations on dusty plasmas. An example of application is also shown. © 2003 The American Physical Society.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.68.017401

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  • Competition between two forms of ordering in finite Coulomb clusters 査読

    H Totsuji, T Kishimoto, C Totsuji, K Tsuruta

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   88 ( 12 )   2002年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMERICAN PHYSICAL SOC  

    The lowest-energy state of spherical clusters made up of single-species charged particles in a three-dimensional confining potential is investigated by molecular dynamics simulations for a system size of 5 x 10(3) to 1.2 x 10(5). The energy per particle is compared between shell-structured clusters and spherical finite-bcc lattices with relaxed surfaces. The shell structure in the interior is the lowest-energy configuration for ion numbers lower than about 10(4), while for higher ion numbers, an interior with bcc ordering surrounded by a few shells on the outside has lower energy. The formation of a small bcc lattice (nucleation) in the shell-structured cluster of 2 x 10(4) ions is observed.

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.88.125002

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  • Dusty plasmas under microgravity 査読

    H Totsuji, C Totsuji, T Kishimoto, K Tsuruta

    NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS IV   606   201 - 206   2002年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    The structures of Yukawa systems spherically confined under the condition of micro-gravity are analyzed by molecular dynamics simulations. It is shown that the system is separated into the outer and the inner parts and well-developed shells appear in the outer part at low temperatures. In the case of Yukawa mixtures, there occurs the separation of species according to the magnitude of charges.

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  • Collaborative Simulation Grid: Multiscale Quantum-Mechanical/Classical Atomistic Simulations on Distributed PC Clusters in the US and Japan 査読

    H. Kikuchi, R. K. Kalia, A. Nakano, P. Vashishta, H. Iyetomi, S. Ogata, T. Kouno, F. Shimojo, K. Tsuruta, S. Saini

    Proceedings of the IEEE/ACM Supercomputing (SC) 2002 Conference (IEEE Computer Society, Los Alamitos, CA, 2002)   63 - 70   2002年

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Structure and Madelung energy of coulomb clusters 査読

    H Totsuji, T Kishimoto, C Totsuji, K Tsuruta

    NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS IV   606   181 - 190   2002年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    The ground state of the system of charged particles of one species confined by the three-dimensional, isotropic, and parabolic potential is investigated by molecular dynamics simulations. It is shown that, with the increase of the system size or the number of particles in the system N, the ground state changes from the shell-structured system to the finite bee lattice with reconstructed surface. The critical value of the transition is estimated to be between N = 10(4) and N = 2 x 10(4). The nucleation of the bee lattice in the she I I- structured cluster of 2 x 10(4) ions is observed.

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  • Structure of finite two-dimensional Yukawa lattices: Dust crystals 査読

    H Totsuji, C Totsuji, K Tsuruta

    PHYSICAL REVIEW E   64 ( 6 )   2001年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC  

    Dust particles in plasmas are often confined near the boundary between the plasma bulk and the sheath where the gravitation is balanced by electrostatic force. To keep dust particles from running away horizontally, an electrostatic potential is usually applied to the electrode surrounding these dusty plasmas and, under appropriate conditions. we have finite two-dimensional lattices of dust particles. Modeling the interaction between dust particles as the isotropic Yukawa interaction, structures of finite two-dimensional Yukawa systems at low temperatures have been analyzed both by numerical simulations and variational methods. The effect of the correlation energy between dust particles is shown to play an important role in the formation of the one-body distribution in these systems.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.64.066402

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  • Parallel tight-binding molecular dynamics for high-temperature neck formation processes of nanocrystalline silicon carbide 査読

    K Tsuruta, H Totsuji, C Totsuji

    MATERIALS TRANSACTIONS   42 ( 11 )   2261 - 2265   2001年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN INST METALS  

    Tight-binding molecular dynamics (TBMD) simulations are performed to investigate atomic and electronic structures during neck formation processes of nanocrystalline silicon carbide at high temperature. For calculating the electronic energy and forces we use a linear-scaling method (the Fermi-operator expansion method) with a scalable parallel algorithm. The TBMD simulations of collision of SiC nanospheres show that processes of neck formation depend strongly on contact angles between the two grains. Electronic populations at grain boundaries are rather uniform, even in a disordered structure of the grain boundary between misaligned nanospheres, Atomic diffusions at elevated temperature are, on the other hand, quite different in the necks formed with different orientations of particles.

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  • Neck formation processes of nanocrystalline silicon carbide: a tight-binding molecular dynamics study 査読

    K Tsuruta, H Totsuji, C Totsuji

    PHILOSOPHICAL MAGAZINE LETTERS   81 ( 5 )   357 - 366   2001年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:TAYLOR & FRANCIS LTD  

    Atomistic and electronic structures in the process of intergranular neck formation of nanocrystalline silicon carbide (SiC) have been investigated by a tight-binding molecular dynamics method. An order-N parallel algorithm is employed for efficient calculations of electronic energy and forces. We find that a defect-free neck is formed between SIC nanocrystals aligned along [11 (2) over bar] axis at T = 1000 K. In the case of neck formation between tilted nanocrystals (with an orientation equivalent to a {122}, Sigma = 9 grain boundary), surface reconstruction before sintering, that is Si-Si bond formation, significantly affects the grain-boundary formation. The spatial distribution of the electronic population and the electronic density of states show that structural defects, accompanied by gap states, are formed around the reconstructed regions after the sintering.

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  • On the Madelung energy of spherical Coulomb clusters 査読

    T Kishimoto, C Totsuji, K Tsuruta, H Totsuji

    PHYSICS LETTERS A   281 ( 4 )   256 - 259   2001年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    We perform large-scale molecular dynamics (MD) simulations of Coulomb clusters in a spherical trapping field. The fast multipole method have been employed to simulate clusters of up to 5 x 10(4) particles while previous investigations are limited to clusters of less than 5000 particles, It is found that the Madelung energy of bce clusters with reconstructed surfaces is substantially smaller than the extrapolated values based on the previous results for smaller multilayered icosahedral clusters. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

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  • Structure of finite two-dimensional Yukawa lattices: Dust crystals 査読

    Hiroo Totsuji, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta

    Physical Review E - Statistical Physics, Plasmas, Fluids, and Related Interdisciplinary Topics   64 ( 6 )   7   2001年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Dust particles in plasmas are often confined near the boundary between the plasma bulk and the sheath where the gravitation is balanced by electrostatic force. To keep dust particles from running away horizontally, an electrostatic potential is usually applied to the electrode surrounding these dusty plasmas and, under appropriate conditions, we have finite two-dimensional lattices of dust particles. Modeling the interaction between dust particles as the isotropic Yukawa interaction, structures of finite two-dimensional Yukawa systems at low temperatures have been analyzed both by numerical simulations and variational methods. The effect of the correlation energy between dust particles is shown to play an important role in the formation of the one-body distribution in these systems. © 2001 The American Physical Society.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.64.066402

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  • Yukawa mixtures with and without gravity 査読

    H Totsuji, T Kishimoto, C Totsuji, K Tsuruta

    PHYSICA SCRIPTA   T89   117 - 121   2001年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ROYAL SWEDISH ACAD SCIENCES  

    The structures of systems of particles with repulsive Yukawa interactions are analyzed by molecular dynamics simulations with emphasis on the behavior of Yukawa mixtures. To keep the density of particles with mutual repulsion at finite values, we need some confining mechanism and the latter has strong effects on the structure formation. Under the gravity, the confinement is one-dimensional and we have layered structures. In this case, Yukawa mixtures are separated by the difference in the charge to mass ratios. In the case without gravity, we may have three-dimensional confinement and the behavior of the system may be analyzed by assuming spherical symmetry. We show that there also occurs a separation of species according to the magnitude of charges under the condition of no gravity and we have well-organized structures when the temperature is sufficiently low.

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Initial stages of sintering of TiO<inf>2</inf>nanoparticles: Variable-charge molecular dynamics simulations 査読

    Ogata S, Iyetomi H, Tsuruta K, Shimojo F, Nakano A, Vashishta P, Kalia R.K, Loong C.-K

    Materials Research Society Symposium - Proceedings   634   B7.6.1 - B7.6.6   2001年

  • A scalable molecular-dynamics algorithm suite for materials simulations: design-space diagram on 1024 Cray T3E processors 査読

    F Shimojo, TJ Campbell, RK Kalia, A Nakano, P Vashishta, S Ogata, K Tsuruta

    FUTURE GENERATION COMPUTER SYSTEMS-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF ESCIENCE   17 ( 3 )   279 - 291   2000年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    A suite of scalable molecular-dynamics (MD) algorithms has been developed for materials simulations. The linear scaling MD algorithms encompass a wide spectrum of physical reality: (i) classical MD based on a many-body interatomic potential model; (ii) environment-dependent, variable-charge MD: (iii) quantum mechanical MD based on the tight-binding method; and (iv) self-consistent quantum MD based on the density functional theory. Benchmark tests on 1024 Gray T3E processors including 1.02-billion-atom many-body and 22 500-atom density functional MD simulations demonstrate that these algorithms are highly scalable. A design-space diagram spanning seven decades of system size and computational time is constructed for materials scientists to design an optimal MD simulation incorporating maximal physical realism within a given computational budget. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/S0167-739X(00)00087-X

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Role of atomic charge transfer on sintering of TiO2 nanoparticles: Variable-charge molecular dynamics 査読

    S Ogata, H Iyetomi, K Tsuruta, F Shimojo, A Nakano, RK Kalia, P Vashishta

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   88 ( 10 )   6011 - 6015   2000年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    The stability of surface structure and space-charge distribution in free TiO2 nanoparticles are investigated for both rutile and anatase phases using a variable-charge interaction potential in which atomic charges vary dynamically depending on their environment. We find the dynamic charge transfer: (i) enhances atomic diffusion at surfaces of the spherical nanoparticles at high temperatures; and (ii) creates additional repulsive force between the two nanospheres through formation of a double-charge surface layer in each nanosphere. The surface diffusion due to the charge transfer clearly distinguishes the two nanospheres with different underlying crystalline structures; the surface diffusion constant of the anatase sphere is almost three times as great as that of the rutile sphere. Variable-charge molecular dynamics simulations are then applied to sintering of two TiO2 nanospheres. It turns out that the enhanced surface diffusion in the anatase nanosphere at high temperatures significantly promotes neck formation between the two spheres. (C) 2000 American Institute of Physics. [S0021-8979(00)08323-7].

    DOI: 10.1063/1.1321785

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Sintering, structure, and mechanical properties of nanophase SiC: A molecular-dynamics and neutron scattering study 査読

    A Chatterjee, RK Kalia, A Nakano, A Omeltchenko, K Tsuruta, P Vashishta, CK Loong, M Winterer, S Klein

    APPLIED PHYSICS LETTERS   77 ( 8 )   1132 - 1134   2000年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Structure, mechanical properties, and sintering of nanostructured SiC (n-SiC) are investigated with neutron scattering and molecular-dynamics (MD) techniques. Both MD and the experiment indicate the onset of sintering around 1500 K. During sintering, the pores shrink while maintaining their morphology: the fractal dimension is similar to 2 and the surface roughness exponent is similar to 0.45. Structural analyses reveal that interfacial regions in n-SiC are disordered with nearly the same number of three- and fourfold coordinated Si atoms. The elastic moduli scale with the density as similar to rho(mu), where mu=3.4 +/- 0.1. (C) 2000 American Institute of Physics. [S0003-6951(00)04334-5].

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  • Strongly coupled nonneutral plasmas: Equilibrium and relaxation in two-component plasmas in Penning-Malmberg trap 査読

    H Totsuji, K Tsuruta, C Totsuji, K Nakano, T Kishimoto, K Kamon

    JOURNAL DE PHYSIQUE IV   10 ( P5 )   271 - 274   2000年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:E D P SCIENCES  

    The relaxation processes and the equilibrium distribution of two-component nonneutral plasmas in the Penning-Malmberg trap are analyzed by molecular dynamics simulations and theoretical approaches. As an example, mixtures of antiprotons and electrons for antiproton cooling experiments are considered. The relaxation of antiproton energy is calculated based on the rate equations and it is shown that the slow energy transfer between parallel and perpendicular components of strongly magnetized electrons does not affect the whole relaxation process seriously. The equilibrium distribution of each species are obtained by extensive molecular dynamics simulations for various values of parameters and the results are reproduced by theoretical calculations to a good accuracy. The condition for the centrifugal separation is obtained.

    DOI: 10.1051/jp4:2000549

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  • Large scale quantum simulations of strongly coupled plasmas on a PC cluster 査読

    H Totsuji, K Tsuruta, C Totsuji

    JOURNAL DE PHYSIQUE IV   10 ( P5 )   267 - 270   2000年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:E D P SCIENCES  

    As a method of quantum simulation for large systems with surfaces and inhomogenieties, the density functional molecular dynamics is applied to the hydrogen plasma in the domain of liquid metallic hydrogen and the performance of a PC cluster is measured. Usefulness of relatively small scale PC cluter is shown even without much efforts in tuning the programs for parallel computation.

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  • Structures and structural transitions in strongly-coupled Yukawa dusty plasmas and mixtures 査読

    H Totsuji, C Totsuji, K Tsuruta

    FRONTIERS IN DUSTY PLASMAS   141 - 146   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Regarded as Yukawa systems in external confining potentials, structures and transitions in dusty plasmas have been analyzed theoretically and by numerical simulations. The one-dimensional confinement in three dimensions and the radial confinement in two dimensions are considered. The results of simulations have been reproduced to a good accuracy in both cases. It is shown that the inclusion of the correlation energy or the effect of strong coupling is of essential importance in the theory. A crossover from the surface freezing of Coulomb system to surface melting of systems of short-ranged interactions is observed.

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  • Intercluster interaction of TiO2 nanoclusters using variable-charge interatomic potentials 査読

    S Ogata, H Iyetomi, K Tsuruta, F Shimojo, RK Kalia, A Nakano, P Vashishta

    NANOPHASE AND NANOCOMPOSITE MATERIALS III   581   667 - 672   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOCIETY  

    A new interatomic potential has been developed for molecular-dynamics simulations of TiO2 based on the formalism of Streitz and Mintmire [J. Adhesion Sci. Technol. 8, 853 (1994)], in which atomic charges vary dynamically according to the generalized electronegativity-equalization principle. The present potential reproduces various quantities of rutile crystal including vibrational density of states, static dielectric constants, melting temperature, elastic moduli, and surface relaxation. Calculated cohesive-energy and dielectric constants for anatase crystal agree well with experimental data The potential is applied to TiO2 nanoclusters (size 60-80 Angstrom) for both anatase and rutile phases to analyze their equilibrium configuration and space-charge distribution. Stable double-charge layer is found in the surface region of a spherical nanocluster for both rutile and anatase, resulting in enhanced Coulomb-repulsion between the nanoclusters at close proximity.

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  • Variable-charge interatomic potentials for molecular-dynamics simulations of TiO2 査読

    S Ogata, H Iyetomi, K Tsuruta, F Shimojo, RK Kalia, A Nakano, P Vashishta

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   86 ( 6 )   3036 - 3041   1999年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    An interatomic potential model has been developed for molecular-dynamics simulations of TiO2 (rutile) based on the formalism of Streitz and Mintmire [J. Adhes. Sci. Technol. 8, 853 (1994)], in which atomic charges vary dynamically according to the generalized electronegativity equalization principle. The present model potential reproduces the vibrational density of states, the pressure-dependent static dielectric constants, the melting temperature, and the surface relaxation of the rutile crystal, as well as the cohesive energy, the lattice constants, and the elastic moduli. We find the physical properties of rutile are significantly affected by dynamic charge transfer between Ti and O atoms. The potential allows us to perform atomistic simulations on nanostructured TiO2 with various kinds of interfaces (surfaces, grain boundaries, dislocations, etc.). (C) 1999 American Institute of Physics. [S0021-8979(99)07618-5].

    DOI: 10.1063/1.371165

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  • Parallel molecular dynamics simulations of high temperature ceramics 査読

    A Chatterjee, T Campbell, RK Kalia, A Nakano, A Omeltchenko, K Tsuruta, P Vashishta, S Ogata

    JOURNAL OF THE EUROPEAN CERAMIC SOCIETY   19 ( 13-14 )   2257 - 2264   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    'Grand Challenge' atomistic simulations of high-temperature structural materials ave performed on multiple, parallel platforms. The simulations focus on sintering of ceramic nanoclusters, structure and mechanical properties of nanophase ceramics, and hypervelocity impact damage in diamond coatings. (C) 1999 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

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  • Structures and dynamics of dusty plasmas and dusty plasma mixtures 査読

    H Totsuji, C Totsuji, K Tsuruta, K Kamon, T Kishimoto, T Sasabe

    NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS III   498   389 - 394   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    Dusty plasmas can be regarded as assemblies of Yukawa particles in a one-dimensional potential well. We extend the analyses on dusty plasmas in two directions: the two-dimensional Yukawa system and Yukawa mixtures. (1) Under appropriate conditions at low temperatures, dust particles sit in a plane which is perpendicular to the gravitational field. When they are also confined laterally by an electrode, we have a finite two-dimensional system of Yukawa particles. The low temperature structures are obtained by molecular dynamics simulations and the results are reproduced by theoretical analyses. Through these analyses we show that the correlation energy of the Yukawa system plays an essential role in structure formations. As for dynamics of this system, a crossover from the surface freezing of Coulomb system to surface melting of systems of short-ranged interactions is observed. (2) In the case of mixtures, we have an extra parameter characterizing the difference in the gravity on each species. We obtain the low temperature structures of this system and compare them with theoretical predictions based on the results for the case of one component.

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  • Two-component nonequilibrium nonneutral plasma in Penning-Malmberg trap 査読

    H Totsuji, K Tsuruta, C Totsuji, K Nakano, K Kamon, T Kishimoto

    NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS III   498   77 - 82   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AMER INST PHYSICS  

    The behavior of the two-component nonneutral plasma in the Penning Malmberg trap is analyzed by simulations and theoretical approaches. The parameters expected in experiments of antiproton cooling by electrons are assumed. The relaxation of antiproton energy is followed by the rate equation with proper account taken into account for the slow transfer of energy between parallel and perpendicular components of strongly magnetized electrons. The equilibrium distribution of each species are obtained by molecular dynamics simulations for various Values of parameters and the results are reproduced by theoretical calculations to a good accuracy. The condition for the centrifugal separation is obtained.

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  • Structural correlations and mechanical behavior in nanophase silica glasses 査読

    T. J. Campbell, R. K. Kalia, A. Nakano, F. Shimojo, K. Tsuruta, P. Vashishta, S. Ogata

    Physical Review Letters   82   4018 - 4021   1999年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.82.4018

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  • Structure and dynamics of consolidation and fracture in nanophase ceramics via parallel molecular dynamics 査読

    K Tsuruta, JH Wang, A Omeltchenko, A Nakano, RK Kalia, P Vashishta

    COMPUTER-AIDED DESIGN OF HIGH-TEMPERATURE MATERIALS   323 - 332   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS  

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  • Structural correlations and stress distribution at silicon/silicon nitride interface 査読

    ME Bachlechner, A Omeltchenko, K Tsuruta, A Nakano, RK Kalia, P Vashishta, Ebbsjo, I, A Madhukar

    COMPUTER-AIDED DESIGN OF HIGH-TEMPERATURE MATERIALS   244 - 255   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS  

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  • Dynamic fracture in nanophase ceramics and diamond films: Multimillion atom parallel molecular-dynamics simulations 査読

    A Omeltchenko, K Tsuruta, A Nakano, R Kalia, P Vashishta, O Shenderova, DW Brenner

    COMPUTER-AIDED DESIGN OF HIGH-TEMPERATURE MATERIALS   81 - 104   1999年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS  

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  • Atomistic simulation of nanostructured materials 査読

    A Nakano, ME Bachlechner, TJ Campbell, RK Kalla, A Omeltchenko, K Tsuruta, P Vashishta, S Ogata, Ebbsjo, I, A Madhukar

    IEEE COMPUTATIONAL SCIENCE & ENGINEERING   5 ( 4 )   68 - 78   1998年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE COMPUTER SOC  

    Materials and devices with microstructures on the nanometer scale are revolutionizing technology, but until recently simulation at this scale has bean problematic. Developments in parallel computing are now allowing atomistic simulation using multiresolution algorithms, such as fast multipole methods. With these algorithms, researchers may soon be able to simulate applications up to one billion atoms.

    DOI: 10.1109/99.735897

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  • Dynamics of consolidation and crack growth in nanocluster-assembled amorphous silicon nitride 査読

    K Tsuruta, A Nakano, RK Kalia, P Vashishta

    JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY   81 ( 2 )   433 - 436   1998年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER CERAMIC SOC  

    Consolidation and fracture dynamics in nanophase amorphous Si3N4 are investigated using 10(6)-atom molecular-dynamics simulations. At a pressure of 15 GPa and 2000 K, the nanophase system is almost fully consolidated within a fraction of a nanosecond. The consolidation process is well-described by the classical theory of sintering. Under an applied strain the consolidated system develops several cracks which propagate parallel to each other, causing failure at multiple sites. The critical strain at which the nanophase system fractures is much larger than that for crystalline Si3N4.

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  • Oxidation dynamics of nanophase aluminum clusters: A molecular dynamics study 査読

    S Ogata, TJ Campbell, K Tsuruta, A Nakano, RK Kalia, P Vashishta, CK Loong

    PHASE TRANSFORMATIONS AND SYSTEMS DRIVEN FAR FROM EQUILIBRIUM   481   625 - 630   1998年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOCIETY  

    Oxidation of an aluminum nanocluster (252,158 atoms) of radius 100 Angstrom placed in gaseous oxygen (530,727 atoms) is investigated by performing molecular-dynamics simulations on parallel computers. The simulation takes into account the effect of charge transfer between Al and O based on the electronegativity equalization principles. We find that the oxidation starts at the surface of the cluster and the oxide layer grows to a thickness of similar to 28 Angstrom. Evolutions of local temperature and densities of Al and O are investigated. The surface oxide melts because of the high temperature resulting from the release of energy associated with Al-O bondings. Amorphous surface-oxides are obtained by quenching the cluster. Vibrational density-of-states for the surface oxide is analyzed through comparisons with those for crystalline Al, Al nanocluster, and alpha-Al2O3.

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  • Role of ultrafine microstructures in dynamic fracture in nanophase silicon nitride 査読

    RK Kalia, A Nakano, A Omeltchenko, K Tsuruta, P Vashishta

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   78 ( 11 )   2144 - 2147   1997年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMERICAN PHYSICAL SOC  

    Using 10(6)-atom molecular-dynamics simulations, we investigate dynamic fracture in nanophase Si3N4. The simulations reveal that intercluster regions are amorphous, and they deflect cracks and give rise to local crack branching. As a result, the nanophase system is able to sustain an order-of-magnitude larger external strain than crystalline Si3N4. We also determine the morphology of fracture surfaces: For in-plane fracture surface profiles the roughness exponent zeta = 0.57 and for out-of-plane profiles the exponents zeta(perpendicular to) = 0.84 and zeta(parallel to) = 0.75 are in excellent agreement with experiments.

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  • Morphology of pores and interfaces and mechanical behavior of nanocluster-assembled silicon nitride ceramic 査読

    RK Kalia, A Nakano, K Tsuruta, P Vashishta

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   78 ( 4 )   689 - 692   1997年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMERICAN PHYSICAL SOC  

    Million atom molecular-dynamics simulations are performed to investigate the structure, dynamics, and mechanical behavior of cluster-assembled Si3N4. These solids contain highly disordered interfacial regions with 50% undercoordinated atoms. Systems sintered at low pressures have percolating pores whose surface morphologies are well characterized by two values of the roughness exponent, 0.46 and 0.86; these are close to the experimental values found by Bouchaud et al. for fracture surfaces. Results for elastic moduli are consistent with a three-phase model for heterogeneous materials.

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  • Structure, mechanical properties, and dynamic fracture in nanophase silicon nitride via parallel molecular dynamics 査読

    K Tsuruta, A Omeltchenko, A Nakano, RK Kalia, P Vashishta

    NANOPHASE AND NANOCOMPOSITE MATERIALS II   457   205 - 210   1997年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOCIETY  

    Million-atom molecular-dynamics (MD) simulations are performed to study the structure, mechanical properties, and dynamic fracture in nanophase Si3N4. We find that intercluster regions are highly disordered: 50% of Si atoms in intercluster regions are three-fold coordinated. Elastic moduli of nanophase Si3N4 as a function of grain size and porosity are well described by a multiphase model for heterogeneous materials. The study of fracture in the nanophase Si3N4 reveals that the system can sustain an order-of-magnitude larger external load than crystalline Si3N4. This is due to branching and pinning of the crack front by nanoscale microstructures.

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  • Fracture of nanophase ceramics: A molecular-dynamics study 査読

    A Nakano, RK Kalia, A Omeltchenko, K Tsuruta, P Vashishta

    NANOPHASE AND NANOCOMPOSITE MATERIALS II   457   187 - 192   1997年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOCIETY  

    New multiscale algorithms and a load-balancing scheme are combined for molecular-dynamics simulations of nanocluster-assembled ceramics on parallel computers. Million-atom simulations of the dynamic fracture in nanophase silicon nitride reveal anisotropic self-affine structures and crossover phenomena associated with fracture surfaces.

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  • Million atom molecular dynamics simulation of nanophase silicon nitride 査読

    RK Kalia, A Nakano, A Omeltchenko, K Tsuruta, P Vashishta

    CHEMISTRY AND PHYSICS OF NANOSTRUCTURES AND RELATED NON-EQUILIBRIUM MATERIALS   89 - 96   1997年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:MINERALS, METALS & MATERIALS SOC  

    Structural correlations and dynamic fracture in nanocluster-assembled silicon nitride are investigated with molecular-dynamics (MD) simulations involving 1.08 million particles. These simulations reveal that the consolidated nanophase Si3N4 has highly disordered intercluster regions that contain 50% under-coordinated atoms. Amorphous interfacial regions deflect cracks and give rise to local crack branching. These dissipative mechanisms enable the nanophase system to sustain an order-of-magnitude larger external strain than crystalline Si3N4. The morphology of fracture surfaces in nanophase Si3N4 is also determined. The MD results for roughness exponents are very close to experimental values even though the materials and length scales are very different.

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  • Million atom molecular dynamics simulations of materials on parallel computers 査読

    P Vashishta, RK Kalia, W Li, A Nakano, A Omeltchenko, K Tsuruta, JH Wang, Ebbsjo, I

    CURRENT OPINION IN SOLID STATE & MATERIALS SCIENCE   1 ( 6 )   853 - 863   1996年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:CURRENT SCIENCE LTD  

    Recent advances in computing technology - parallel computer architectures, portable software and development of robust O(N) algorithms - have revolutionized the field of computer simulation. Using the space-time multiresolution molecular dynamics algorithms it is possible to carry out multimillion atom simulations of materials in different ranges of density, temperature and uniaxial strain.

    DOI: 10.1016/S1359-0286(96)80113-6

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  • Early stages of sintering of silicon nitride nanoclusters: A molecular-dynamics study on parallel machines 査読

    K Tsuruta, A Omeltchenko, RK Kalia, P Vashishta

    EUROPHYSICS LETTERS   33 ( 6 )   441 - 446   1996年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:EDITIONS PHYSIQUE  

    Sintering of Si3N4 nanoclusters is investigated With the molecular-dynamics approach. At 2000 K thermally rough nanocrystals develop an asymmetric neck in 100 picoseconds. The neck contains more fourfold than threefold coordinated Si atoms, Amorphous nanoclusters develop a symmetric neck which has nearly equal number of threefold and fourfold coordinated Si atoms. In both cases, sintering is driven by surface diffusion of Si and N atoms. The diffusion is much more rapid in the neck joining amorphous nanoclusters than in the neck region of nanocrystals.

    DOI: 10.1209/epl/i1996-00359-2

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  • Early stages of sintering of Si3N4 nanoclusters via parallel molecular dynamics 査読

    K Tsuruta, A Omeltchenko, RK Kalia, P Vashishta

    MATERIALS THEORY, SIMULATIONS, AND PARALLEL ALGORITHMS   408   181 - 186   1996年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOC  

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    その他リンク: http://orcid.org/0000-0002-1447-2530

  • Sintering of amorphous Si3N4 nanoclusters: A molecular dynamics study of stress analysis 査読

    JH Wang, K Tsuruta, A Omeltchenko, RK Kalia, P Vashishta

    MATERIALS THEORY, SIMULATIONS, AND PARALLEL ALGORITHMS   408   573 - 578   1996年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOC  

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  • Dense plasma as a statistical ensemble of Coulomb clusters: A new paradigm 査読

    K TSURUTA, S ICHIMARU

    NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS II   ( 331 )   252 - 261   1995年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:AIP PRESS  

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  • Erratum: Short-range screening potentials for classical Coulomb fluids: Monte Carlo sampling and cluster model studies (Physical Review E (1995) 51, 4, (3788)) 査読

    Ichimaru S, Ogata S, Tsuruta K

    Physical Review E   51 ( 4 )   3788   1995年

  • SHORT-RANGE SCREENING POTENTIALS FOR CLASSICAL COULOMB FLUIDS - MONTE-CARLO SAMPLING AND CLUSTER MODEL STUDIES 査読

    S ICHIMARU, S OGATA, K TSURUTA

    PHYSICAL REVIEW E   50 ( 4 )   2977 - 2985   1994年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMERICAN PHYSICAL SOC  

    Screening potential, the balance between the bare Coulomb repulsion and the potential of mean force in a charged liquid, plays an essential role in the theoretical estimation of enhancement for the nuclear reaction rates in dense stellar matter. For the accurate assessment of the screening potential at short interparticle separations, we revisit the first-principles calculations for the coefficients of the Widom expansion and undertake extra-long Monte Carlo samplings in specifically designed binary-ionic systems. The results are compared with those obtained from an approximate estimation based on extrapolation from intermediate distances. We also present model calculations of the screening potential with two-ion clusters, which shed light on the relation between the short- and intermediate-range behaviors.

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  • BINDING-ENERGY, MICROSTRUCTURE, AND SHELL-MODEL OF COULOMB CLUSTERS 査読

    K TSURUTA, S ICHIMARU

    PHYSICAL REVIEW A   48 ( 2 )   1339 - 1344   1993年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMERICAN PHYSICAL SOC  

    By computer-simulation and analytic studies for binding energies and microscopic shell structures, it is shown that Coulomb clusters assume particularly stable configurations at certain ''magic numbers'' of particles. Through analyses with the spherical Voronoi numbers, a special role that the icosahedral geometry plays in shaping the particle configurations on the spherical surfaces is elucidated. Gross features in the cluster structures, such as the shell radii and intershell partition of particles, are well accounted for by an appropriate shell model.

    DOI: 10.1103/PhysRevA.48.1339

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  • Collisional equipartition rate for a magnetized pure electron plasma 査読

    Michael E. Glinsky, Thomas M. O'Neil, Marshall N. Rosenbluth, Kenji Tsuruta, Setsuo Ichimaru

    Physics of Fluids B   4 ( 5 )   1156 - 1166   1992年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The collisional equipartition rate between the parallel and perpendicular velocity components is calculated for a weakly correlated electron plasma that is immersed in a uniform magnetic field. Here, parallel and perpendicular refer to the direction of the magnetic field. The rate depends on the parameter κ̄ = (b̄/rc)/√2, where rc = √T/m/Ωc is the cyclotron radius and b̄ = 2e 2/T is twice the distance of closest approach. For a strongly magnetized plasma (i.e., κ̄ ≫ 1), the equipartition rate is exponentially small (v∼exp[ -5(3πκ̄)2/5/6]). For a weakly magnetized plasma (i.e., κ̄ ≪ 1), the rate is the same as for an unmagnetized plasma except that rc/b̄ replaces λD/b̄ in the Coulomb logarithm. (It is assumed here that rc &lt
    λD
    for rc &gt
    λD, the plasma is effectively unmagnetized.) This paper contains a numerical treatment that spans the intermediate regime κ̄∼1, and connects onto asymptotic results in the two limits κ̄ ≪ 1 and κ̄ ≫ 1. Also, an improved asymptotic expression for the rate in the high-field limit is derived. The present theoretical results are in good agreement with recent measurements of the equipartition rate over eight decades in κ̄ and four decades in the scaled rate v/nv̄b̄2, where n is the electron density and v̄ = √2T/m. © 1992 American Institute of Physics.

    DOI: 10.1063/1.860124

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書籍等出版物

  • 工学系の微分方程式(第6刷)

    岡山大学出版会  2018年 

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  • Differential Equation for Engineering

    Okayama University Press  2018年 

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  • 工学系の微分方程式(第5刷)

    岡山大学出版会  2017年 

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  • Differential Equation for Engineering

    Okayama University Press  2017年 

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  • Differential Equation for Engineering

    Okayama University Press  2013年 

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  • 工学系の微分方程式

    岡山大学出版会  2013年 

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  • 機能性微粒子とナノマテリアルの開発

    フロンティア出版  2004年 

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  • Inertial Fusion Sciences and Applications 2001, (Proceedings of the 2nd international conference on Inertial Fusion and Sciences and Applications (IFSA2001)

    Elsevier  2002年 

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  • NON-NEUTRAL PLASMA PHYSICS IV, (Proceedings of the Workshop on Non-Neutral Plasmas, San Diego, California 2001)

    AIP  2002年 

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  • Frontiers in Dusty Plasmas, Proceedings of the 2nd International Conference on the Physics of Dusty Plasmas (ICPDP-99)

    Elsevier  2000年 

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  • チェイキン&ルベンスキー現代の凝縮系物理学(下)

    吉岡書店  2000年 

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  • チェイキン&ルベンスキー現代の凝縮系物理学(上)

    吉岡書店  2000年 

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  • Proceedings of international conference on “Computer-Aided Design of High-Temperature Materials”

    Oxford Press  1999年 

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  • Non-Neutral Physics III

    American Institute of Physics  1999年 

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MISC

  • 超音波・弾性波の非相反伝搬機構の設計 招待

    鶴田 健二

    超音波TECHNO   29 ( 6 )   70 - 73   2017年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • グラフェンプラズモニクス

    月刊OPTRONICS   34 ( 12 )   75 - 80   2015年

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  • Phononic-crystal acoustic lens by design for energy-transmission devices

    Yusuke Kanno, Kenji Tsuruta, Kazuhiro Fujimori, Hideki Fukano, Shigeji Nogi

    IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems   132 ( 5 )   686 - 690   2012年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Institute of Electrical Engineers of Japan  

    Lens effect of acoustic wave in two-dimensional (2D) phononic crystal is studied by numerical simulation based on the finite-difference time-domain (FDTD) method. We calculate the phonon band structure of 2D phononic crystals, consisting of metal/ceramic cylinders placed periodically in water. Lens effect is observed for far-field wave in the phononic crystals with two-layered and graded-index structure. We compare the focal intensity and the energy transmission efficiency in these numerical experiments, and show that a novel energy-transmission device can be designed using phononic crystals. © 2012 The Institute of Electrical Engineers of Japan.

    DOI: 10.1541/ieejeiss.132.686

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  • 超音波無線電力伝送のための高効率なトランスデューサの設計と開発

    堀 祐貴, 藤森和博, 鶴田健二, 野木茂次

    電気学会論文誌C   132 ( 3 )   337 - 343   2012年

  • Design and Development of Highly Efficient Transducer for Ultrasonic Wireless Power Transmission System

    Yuki Hori, Kazuhiro Fujimori, Kenji Tsuruta, Shigeji Nogi

    IEEJ Trans. Electronics, Information and Systems   132 ( 3 )   337 - 343   2012年

  • 光通信エネルギーの有効活用のための光給電デバイス

    深野 秀樹, 品川 勇志, 鶴田 健二

    電気学会論文誌C   132 ( 4 )   495 - 499   2012年

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  • Optically-powered voltage-supply-device for effective utilization of optical energy in the fiber-to-the-home network

    Hideki Fukano, Takeshi Shinagawa, Kenji Tsuruta

    IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems   132 ( 4 )   495 - 499   2012年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Institute of Electrical Engineers of Japan  

    An optically powered device with using InGaAs-Photodiode has been developed. This study aims to harvest light energy (2.8∼500 μW) from the FTTH (Fiber To The Home) network and to utilize it for operating remote sensors without external energy sources. First, we designed and evaluated the characteristics of the booster circuit and confirmed that it could boost an input voltage of 0.3 V to 3.0 V. Next, we also evaluated the characteristics of InGaAs photodiode and confirmed that it can output a voltage over 0.3 V at 10-μW input light. We demonstrate that a ready-made sensor can be operated with an input optical power as low as 10 μW. © 2012 The Institute of Electrical Engineers of Japan.

    DOI: 10.1541/ieejeiss.132.495

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  • 機能元素解析のための大規模有限温度分子動力学シミュレーション

    セラミックス   47 ( 7 )   489 - 493   2012年

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  • Large-scale Molecular Dynamics on Screw Dislocation in Alumina

    Kazuaki Takata, Akihiro Hayashi, Kenji Tsuruta

    AMTC Letters   3   132 - 133   2012年

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  • Parallel FDTD simulations on optical and acoustic metamaterials

    Kenji Tsuruta, Shinji Nagai, Ryosuke Umeda, Tomoyuki Kurose, Noriaki Maetani

    Materials Research Society Symposium Proceedings   1223   1223-EE06   2010年

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  • Ab Initio Simulation for Structure and Optical Response of Gemini-HBC

    Tatsuki Shimizu, Kenji Tsuruta

    447 - 450   2010年

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  • Multiscale Simulations for Atomic-scale Modification of Nanomaterials

    Kenji Tsuruta, Toshiyuki Koyama, Ryo Kobayashi, Shuji Ogata, Shiaki Hyodo

    Materia Japan   48 ( 6 )   303 - 306   2009年

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  • ナノ機能元素のマルチスケールシミュレーション

    鶴田健二, 小山敏幸, 小林亮, 尾形修司, 兵頭志明

    日本金属学会会報「まてりあ」第48巻第6号 プロジェクト報告特集「機能元素のナノ材料科学」)   48 ( 6 )   303 - 306   2009年

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  • Multiscale molecular dynamics simulations of nanostructured materials

    Kenji Tsuruta, Atsushi Uchida, Chieko Totsuji, Hiroo Totsuji

    THERMEC 2006, PTS 1-5   539-543   2804 - +   2007年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:TRANS TECH PUBLICATIONS LTD  

    We present some attempts to simulate nanoscale phenomena, which involve different length-scales and time-scales, using multiscale molecular-dynamics approaches. To simulate realistically an impurity-segregated nanostructure, we have developed the hybrid quantum/classical approach, The method can describe seamlessly both dynamical changes of local chemical bonding and nanoscale atomic relaxations. We apply the method to hydrogen diffusion in Si grain boundary. We find that the hydrogen is strongly trapped in (001)Sigma 5 twist boundary below 1000K, whereas it starts diffusing along the grain boundary above 1000K. For long-time processes in nanostructure formation, we apply the stochastic-difference-equation method to accelerate the simulations for microstructure evolution. The method bridges the states separated by high-energy barriers in a configuration space by optimizing an action, defined as an error accumulation along a reaction pathway. As an example, a SDE simulation is performed for Cu thin-film formation via nanocluster deposition. We show that the method can be applied effectively to search for the long-time process which involves a rare event due to a large potential barrier between two atomic configurations.

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  • MDシミュレーションの精密化と大規模化ー量子/古典ハイブリッド法を中心としてー

    鶴田健二

    日本機械学会学会誌(2005年10月号特集「理学と工学,科学と技術をつなぐマルチスケールモデリング」)   Vol.108, No. 1043   2005年

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  • 超大規模材料シミュレーションのためのAsia-Pacific GRID戦略的活用構想

    中野愛一郎, Rajiv K. Kalia, Priya Vashishta, 尾形修司, 関口智嗣, 田中良夫, 鶴田健二

    日本機械学会学会誌(2005年10月号特集「理学と工学,科学と技術をつなぐマルチスケールモデリング」)   Vol.108, No. 1043   2005年

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  • Mechanisms of impury diffusion on Si with a point defect: Tight-binding molecular dynamics simulation

    Takahiro Igarashi, Hiroshi Iyetomi, Kenji Tsuruta, Shuji Ogata

    Transactions of Materials Reseach Society of Japan   2004年

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  • Tight-binding approach to electron transport in nanostructured semiconductor

    Keisuke Kadono, Kenji Tsuruta, Chieko Totsuji, Hiroo Totsuji

    Transactions of Materials Reseach Society of Japan   2004年

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  • Hydrogen diffusion in Si: A tight-binding molecular dynamics study

    Masataka Yokoyama, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta, Hiroo Totsuji

    Transactions of Materials Reseach Society of Japan   2004年

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  • Parallel TBMD and hybrid MD/TBMD simulations of nanostructured materials

    Kenji Tsuruta, Chieko Totsuji, Hiroo Totsuji, Shuji Ogata

    Transactions of Materials Reseach Society of Japan   2004年

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  • セラミックス・ナノ微粒子系の原子論的シミュレーション

    鶴田健二

    粉砕   46号 (平成14年) 別冊,pp.33-36   2003年

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  • Atomic Structure of Grain Boundaries in Diamond: A Tight-Binding Molecular Dynamics Study

    Takumi Furubayashi, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta, Hiroo Totsuji

    Transactions of the Materials Research Society of Japan   2002年

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  • 原子論/電子論にもとづくナノ微粒子界面現象のシミュレーション

    鶴田健二

    粉体工学会誌   第39巻,第9号,pp.692-702   2002年

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  • Parallel Molecular Dynamics of Coulomb Clusters

    T. Kishimoto, C. Totsuji, K. Tsuruta, H. Totsuji

    Proceedings of the International Congress on Plasma Physics 2000   2001年

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  • Sintering of TiO2 Nanoparticles: Variable-Charge Molecular Dynamics on PC clusters

    Shuji Ogata, Hiroshi Iyetomi, Kenji Tsuruta, Fuyuki Shimojo

    International Simposia on Materials Science for the 21st Century   2001年

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  • Structures of Confined Yukawa System with and without Gravity

    C. Totsuji, T. Kishimoto, K. Tsuruta, H. Totsuji

    Proceedings of the International Congress on Plasma Physics 2000   2001年

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  • Initial stages of sintering of TiO2 nanoparticles: Variable-charge molecular dynamics simulations

    S. Ogata, H. Iyetomi, K. Tsuruta, F. Shimojo, A. Nakano, P. Vashishta, R. K. Kalia, C.-K. Loong

    Mat. Res. Soc. Symp. Proc.   2001年

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  • Parallel Tight-Binding Simulations of Nanophase Ceramics: Atomic and Electronic Transport at Grain Boundaries

    K. Tsuruta, H. Totsuji, C. Totsuji

    Mat. Res. Soc. Symp. Proc.   2001年

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  • ナノ材料シミュレーションの最近の展開

    家富洋, 尾形修司, 菊池英明, 下條冬樹, 鶴田健二, 中野愛一郎, R. K. Kalia, P. Vashishta

    マテリアルインテグレーション   Vol. 14 No. 1, pp.3-8   2001年

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  • Tight-binding molecular dynamics of ceramic nanocrystals using PC-based parallel machines

    K Tsuruta, H Totsuji, C Totsuji

    NANOPHASE AND NANOCOMPOSITE MATERIALS III   581   673 - 678   2000年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOCIETY  

    Evolution of atomic and electronic structures of silicon-carbide (SiC) nanocrystals during sintering is investigated by a tight-binding molecular dynamics (TBMD) method. An O(N) algorithm (the Fermi-operator expansion method) is employed for calculating electronic contributions in the energy and forces. Simulations are performed on our eight-node parallel PC cluster. In a sintering simulation of aligned (no tilt or twist) SiC nanocrystals at T=1000K we find that a neck is formed promptly without formation of defects. Analyses of local electronic density-of-states (DOS) and effective charges reveal that unsaturated bonds exist only in grain surfaces accompanying the gap states. In the case of tilted (&lt;122&gt;) nanocrystals, surface structures formed before sintering affect significantly the grain-boundary formation.

    Web of Science

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  • Variable-charge molecular dynamics of aggregation of TiO2 nanocrystals

    S Ogata, H Iyetomi, K Tsuruta, F Shimojo, A Nakano, RK Kalia, P Vashishta

    GRAIN BOUNDARY ENGINEERING IN CERAMICS - FROM GRAIN BOUNDARY PHENOMENA TO GRAIN BOUNDARY QUANTUM STRUCTURES   118   79 - 86   2000年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:AMER CERAMIC SOC  

    Molecular dynamics (MD) simulations of both rutile and anatase TiO2-nanoclusters (size 60-80 Angstrom) are performed using an environment-dependent interatomic potential developed recently by Ogata et al. [J. Appl. Phys. 86 [16], 3036-3041 (1999)]. In the potential, atomic charges vary dynamically according to the generalized electronegativity-equalization principle. Formation of double-charge layer and enhanced atomic diffusion are observed in surface regions of the free TiO2-nanospheres by inclusion of the atomic-charge variation. Their effects on aggregation processes of TiO2 nanoclusters are investigated through MD simulations.

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  • Tight-binding molecular dynamics of ceramic nanocrystals using parallel PC cluster

    K Tsuruta, H Totsuji, C Totsuji

    GRAIN BOUNDARY ENGINEERING IN CERAMICS - FROM GRAIN BOUNDARY PHENOMENA TO GRAIN BOUNDARY QUANTUM STRUCTURES   118   33 - 39   2000年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:AMER CERAMIC SOC  

    Tight-binding molecular dynamics (TBMD) simulations are performed to study atomistic/electronic structures and electronic transport in nanocrystalline silicon-carbide ceramic (nc-SiC). The simulations are based on an O(N) algorithm (the Fermi-operator expansion method) for calculating electronic contributions in the energy and forces. The code has been fully parallelized on our Pentium-based parallel machines.
    In a sintering simulation of aligned (no tilt or twist) SiC nanocrystals at T approximate to 730 degreesC, we find that a neck is formed promptly without formation of defects. Analyses reveal that unsaturated bonds exist only in grain surfaces accompanying the gap states. In the case of tilted (&lt; 122 &gt;) nanocrystals, surface structures formed before sintering affect significantly the grain-boundary formation. An electrical conductivity of the sintered (aligned) nc-SiC system is estimated via the Kubo-Greenwood formula with tight-binding representation. Effects of surface states on the conductivity is analyzed.

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  • Intercluster interaction of TiO2 nanoclusters using variable-charge interatomic potentials

    S Ogata, H Iyetomi, K Tsuruta, F Shimojo, RK Kalia, A Nakano, P Vashishta

    NANOPHASE AND NANOCOMPOSITE MATERIALS III   581   667 - 672   2000年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:MATERIALS RESEARCH SOCIETY  

    A new interatomic potential has been developed for molecular-dynamics simulations of TiO2 based on the formalism of Streitz and Mintmire [J. Adhesion Sci. Technol. 8, 853 (1994)], in which atomic charges vary dynamically according to the generalized electronegativity-equalization principle. The present potential reproduces various quantities of rutile crystal including vibrational density of states, static dielectric constants, melting temperature, elastic moduli, and surface relaxation. Calculated cohesive-energy and dielectric constants for anatase crystal agree well with experimental data The potential is applied to TiO2 nanoclusters (size 60-80 Angstrom) for both anatase and rutile phases to analyze their equilibrium configuration and space-charge distribution. Stable double-charge layer is found in the surface region of a spherical nanocluster for both rutile and anatase, resulting in enhanced Coulomb-repulsion between the nanoclusters at close proximity.

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  • Atomistic simulation of nanostructured materials

    A Nakano, ME Bachlechner, TJ Campbell, RK Kalla, A Omeltchenko, K Tsuruta, P Vashishta, S Ogata, Ebbsjo, I, A Madhukar

    IEEE COMPUTATIONAL SCIENCE & ENGINEERING   5 ( 4 )   68 - 78   1998年10月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:IEEE COMPUTER SOC  

    Materials and devices with microstructures on the nanometer scale are revolutionizing technology, but until recently simulation at this scale has bean problematic. Developments in parallel computing are now allowing atomistic simulation using multiresolution algorithms, such as fast multipole methods. With these algorithms, researchers may soon be able to simulate applications up to one billion atoms.

    DOI: 10.1109/99.735897

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  • SHORT-RANGE SCREENING POTENTIALS FOR CLASSICAL COULOMB FLUIDS - MONTE-CARLO SAMPLING AND CLUSTER MODEL STUDIES (VOL 50, PG 2977, 1994)

    S ICHIMARU, S OGATA, K TSURUTA

    PHYSICAL REVIEW E   51 ( 4 )   3788 - 3788   1995年4月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:AMERICAN PHYSICAL SOC  

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  • BINDING-ENERGY, MICROSTRUCTURE, AND SHELL-MODEL OF COULOMB CLUSTERS

    K TSURUTA, S ICHIMARU

    PHYSICAL REVIEW A   48 ( 2 )   1339 - 1344   1993年8月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:AMERICAN PHYSICAL SOC  

    By computer-simulation and analytic studies for binding energies and microscopic shell structures, it is shown that Coulomb clusters assume particularly stable configurations at certain ''magic numbers'' of particles. Through analyses with the spherical Voronoi numbers, a special role that the icosahedral geometry plays in shaping the particle configurations on the spherical surfaces is elucidated. Gross features in the cluster structures, such as the shell radii and intershell partition of particles, are well accounted for by an appropriate shell model.

    DOI: 10.1103/PhysRevA.48.1339

    Web of Science

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講演・口頭発表等

  • 温暖湿潤気候における日中放射冷却デバイスの特性評価

    第65回応用物理学会春季学術講演会  2018年 

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  • 物性最適化のためのデータ駆動型有機分子設計

    2018年応用物理学会秋季学術講演会  2018年 

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  • 環境発電デバイス広帯域化のための吸音メタ表面の設計

    2018年応用物理学会秋季学術講演会  2018年 

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  • Design of Non-reciprocal Lamb Wave Filter by Heterojunction Phononic Crystals

    IEEE International Ultrasonics Symposium  2018年 

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  • 赤外メタマテリアルの局所光学活性を用いたD/L-アラニン解析

    2018年応用物理学会秋季学術講演会  2018年 

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  • Design and Assessment of Phononic Crystals for Controlling Ultrasonic Wave via Optical Measurement Method

    IEEE International Ultrasonics Symposium  2018年 

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  • Transferable Analytical Model of Phononic Bandgap in Cross-hole Phononic Crystals

    IEEE International Ultrasonics Symposium  2018年 

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  • Effect of Defect on Structural and Optical Properties in Methyl-Ammonium Lead Iodide(MAPI) Perovskite via First Principles Calculations

    The 9th International Conference on Multiscale Materials Modeling  2018年 

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  • Numerical Simulation of Non-reciprocal Acoustic Waveguide based on Indirect Interband Transitions

    IEEE International Ultrasonics Symposium  2018年 

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  • 間接遷移型モード変調に基づく非相反音響導波路の構造設計

    日本物理学会2018年秋季大会  2018年 

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  • 赤外メタマテリアルの局所光学活性を用いたアミノ酸解析

    2018年度応用物理・物理系学会中国四国支部合同学術講演会  2018年 

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  • フォノニック結晶中の空洞共振による導波モード変換を用いた非相反音響導波路

    日本物理学会2018年秋季大会  2018年 

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  • Transmission and focusing of ultrasonic wave in silicone by two-dimensional phononic crystal

    The 29th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2018)  2018年 

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  • Wideband acoustic absorber by multicomponent metasurfaces and its application to energy harvesting

    The 29th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2018)  2018年 

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  • Non-Reciprocal Acoustic Waveguide based on Guided-Mode Conversion by Cavity Resonance in Phononic Crystal

    2018年 

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  • Design of Non-Reciprocal Elastic Waveguide based on Indirect Mode Transitions

    2018年 

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  • Data-Driven Organic Molecule Design for Optimization of Physical Properties

    2018年 

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  • Design of Sound-Absorbing Metasurface toward a Broadband Energy Harvester

    2018年 

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  • フォノニック結晶による超音波伝搬制御と光学的可視化

    音響・超音波サブソサイエティ合同研究会  2018年 

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  • Super chiral field in infrared metamaterials for D/L-alanine analysis

    2018年 

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  • Design of high efficiency elastic wave lens by phononic crystal in silicone

    2018年 

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  • Design of two-dimensional phononic crystal in silicone and its application to GRIN lens

    2018年 

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  • Reduction of leakage transmission loss for non-reciprocal wave propagation in hetero-phononic structure

    2018年 

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  • Absorption Characteristics of Acoustic Metasurface using Multiple Resonant Membranes and their Application to Energy Harvesting

    2018年 

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  • Super chiral field in infrared metamaterials for amino acid analysis

    2018年 

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  • 十字穴を有するフォノニック結晶のバンドギャップ制御のための解析モデル

    第65回応用物理学会春季学術講演会  2018年 

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  • Metaheuristic Ab-initio Optimum Search for Doping Effects in Nanocarbons

    THERMEC2018  2018年 

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  • 人工網膜分子(NK5962)のカウンターイオン置換:第一原理分子動力学シミュレーション

    第65回応用物理学会春季学術講演会  2018年 

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  • シリコーン中のフォノニック結晶による高効率弾性波レンズの設計

    2018年度応用物理・物理系学会中国四国支部合同学術講演会  2018年 

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  • シリコーン中の2次元フォノニック結晶の設計とGRINレンズへの応用

    第63回音波と物性討論会  2018年 

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  • ヘテロフォノニック構造を用いた非相反弾性波伝搬における漏洩低減の検討

    2018年度応用物理・物理系学会中国四国支部合同学術講演会  2018年 

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  • 多重共振膜構造を用いた音響メタ表面の吸音特性と環境発電への応用

    2018年度応用物理・物理系学会中国四国支部合同学術講演会  2018年 

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  • 間接音響遷移に基づく音響ダイオードの数値シミュレーション

    音響・超音波サブソサイエティ合同研究会  2018年 

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  • フォノニック結晶のバンドギャップ制御のための理論モデル

    音響・超音波サブソサイエティ合同研究会  2018年 

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  • EITメタマテリアル格子と有機分子との共鳴結合を用いた高感度赤外吸収分光

    第65回応用物理学会春季学術講演会  2018年 

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  • Analytical Models for Bandgap Control of Phononic Crystals with Cross-holes

    The 65th JSAP Spring Meeting 2018  2018年 

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  • EIT metamaterial lattice for enhanced sensitivity of infrared molecular detection

    The 65th JSAP Spring Meeting 2018  2018年 

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  • Characterization of Daytime Radiative Cooling in Warm and Humid Environment

    The 65th JSAP Spring Meeting 2018  2018年 

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  • Effects of counter-ion substitution on properties of artificial-retinal molecule : ab initio molecular dynamics simulations

    The 65th JSAP Spring Meeting 2018  2018年 

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  • 遺伝的アルゴリズムを用いて自動設計した赤外デジタルメタマテリアル

    第64回応用物理学会春季学術講演会  2017年 

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  • Molcular-dynamics simulations on interfacial states and mechanical properties of CFRP

    2017 Japan Institute of Metals and Materials Fall Meeting  2017年 

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  • Finite element analysis on bandgap control of phononic crystal with cross holes

    JSME 30th Computational Mechanics Division Conference (CMD2017)  2017年 

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  • Finite element analysis on bandgap control of phononic crystal with cross holes

    JSME 30th Computational Mechanics Division Conference (CMD2017)  2017年 

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  • Theorical modeling and experimental measurement for bandgap control of phononic crystals

    The 38th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2017)  2017年 

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  • Control and optical visualization of ultrasonic propagation in phononic crystal

    The 38th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2017)  2017年 

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  • 金属・誘電体多層膜の構造最適化による高効率日中放射冷却

    第64回応用物理学会春季学術講演会  2017年 

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  • Design of hetero-doped graphene by metaheuristic ab-initio algorithm

    2017 Japan Institute of Metals and Materials Fall Meeting  2017年 

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  • Design of non-reciprocal acoustic waveguides by indirect interband transitions

    The 72nd Physical Society of Japan Annual Meeting  2017年 

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  • First-principles calculation of amorphization and topology of alpha-Fe2O3

    The 72nd Physical Society of Japan Annual Meeting  2017年 

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  • Structure optimization of metal-dielectric multi-layer for high-efficiency daytime radiative cooling

    The 64th JSAP Spring Meeting 2016  2017年 

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  • Automated genetic algorithm design of infrared digital metamaterials

    The 64th JSAP Spring Meeting 2016  2017年 

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  • Structure optimization of metallodielectric multilayer for high-efficiency daytime radiative cooling

    SPIE Optics + Photonics 2017  2017年 

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  • Metaheuristic ab-initio algorithm for designing hetero-doped graphene

    第10回先進セラミックス科学技術国際会議  2017年 

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  • 炭素繊維複合材料の界面状態と力学特性に関する分子動力学シミュレーション

    日本金属学会2017年度秋季講演大会  2017年 

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  • Automated design of infrared digital metamaterials by Genetic Algorithm

    SPIE Optics + Photonics 2017  2017年 

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  • フォノニック結晶中の超音波伝搬と光学的可視化評価

    第 62 回 音波と物性討論会/ 第 9回 ナノレオロジー研究会  2017年 

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  • Hierarchical Simulations for Doping Effects in Nanomaterials

    Frontiers in Materials Processing Applications, Research and Technology (FiMPART2017)  2017年 

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  • 間接音響遷移に基づく音響ダイオードのFDTD解析

    2017年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2017年 

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  • フォノニック結晶を用いた音響導波路の作製および光学的可視化評価

    2017年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2017年 

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  • 分子動力学法による炭素繊維強化プラスチックの遷移-樹脂界面解析

    2017年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2017年 

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  • 十字穴を有するフォノニック結晶のバンドギャップ制御と作製

    2017年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2017年 

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  • 機械学習法によるタイトバインディングパラメータの抽出

    2017年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2017年 

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  • Cross-Polarized Surface-Enhanced Infrared Spectroscopy by Asymmetric Metamaterials

    MTSA 2017&TeraNano-8  2017年 

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  • 十字穴を有するフォノニック結晶のバンドギャップ制御に関する有限要素解析

    第30回計算力学講演会  2017年 

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  • メタヒューリスティクスと第一原理計算によるヘテロドープグラフェンの設計アルゴリズム

    日本金属学会2017年度秋季講演大会  2017年 

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  • Control and optical visualization of ultrasonic propagation in phononic crystal

    The 38th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2017)  2017年 

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  • 赤外デジタルメタマテリアルの計算機による自動設計と作製

    第30回計算力学講演会  2017年 

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  • 3D Chiral Metamaterial with Printed Electronics

    MTSA 2017&TeraNano-8  2017年 

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  • Theorical modeling and experimental measurement for bandgap control of phononic crystals

    The 38th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2017)  2017年 

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  • Automated design of infrared digital metamaterials by Genetic Algorithm

    SPIE Optics + Photonics 2017  2017年 

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  • Structure optimization of metallodielectric multilayer for high-efficiency daytime radiative cooling

    SPIE Optics + Photonics 2017  2017年 

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  • Metaheuristic ab-initio algorithm for designing hetero-doped graphene

    The 10th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics (STAC-10)  2017年 

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  • Hierarchical Simulations for Doping Effects in Nanomaterials

    Frontiers in Materials Processing Applications, Research and Technology (FiMPART2017)  2017年 

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  • Molecular dynamics simulation on CFRP interface

    The 1st Symposium of the Society of Interfacial Material Science  2017年 

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  • Acoustic waveguide in phononic crystals and optical visualization

    2017年 

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  • Ultrasonic propagation in phononic crystals and optical visualization

    The 62st Symposium on Sono-Physics and Sono-Chemistry / The 9th Scientific Meeting on Nano-Reology  2017年 

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  • Bandgap control and fabrication of phononic crystal with cross holes

    2017年 

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  • FDTD analysis on acoustic diodes based on indirect interband phononic transitions

    2017年 

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  • Machine learning for prediction of the tight-binding parameters

    2017年 

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  • CFRP interfacial analysis by molecular dynamics simulation

    2017年 

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  • alpha-Fe2O3 のアモルファス化とトポロジーに関する第一原理解析

    2017年日本物理学会年次大会  2017年 

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  • CFRP界面の分子動力学シミュレーション

    第1回複合材料界面科学研究会シンポジウム  2017年 

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  • 間接バンド間遷移を用いた非相反音響導波路の設計

    2017年日本物理学会年次大会  2017年 

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  • Hybrid quantum/classical simulations for dopant segregation and optical response of nanomaterials

    THERMEC'2016 - International Conference on Processing & Manufacturing of advanced Materials  2016年 

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  • Controlled Fano Resonances in Symmetry-Broken Infrared Metamaterials

    The 63th JSAP Spring Meeting 2016  2016年 

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  • Design of composite-structured acoustic metasurface toward wideband energy harvesting

    The 37th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2016)  2016年 

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  • Controlled Fano resonances via symmetry breaking in metamaterials for high-sensitive infrared spectroscopy

    SPIE Optics + Photonics 2016  2016年 

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  • Fano-Resonant Asymmetric Metamaterials for Surface-Enhanced Infrared Molecular Detection

    2016年 

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  • Design of non-reciprocal acoustic waveguides by indirect interband transitions

    The 37th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2016)  2016年 

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  • 赤外メタマテリアルの構造対称性制御によるファノ共鳴励起

    第63回応用物理学会春季学術講演会  2016年 

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  • 界面改質されたグラファイト-樹脂複合材料の第一原理および古典分子動力学解析

    第7回複合材料会議  2016年 

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  • Ab initio and classical molecular-dynamics analysis on interface-modified graphite/resin composite

    JCCM-7  2016年 

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  • Hybrid quantum/classical simulations for dopant segregation and optical response of nanomaterials

    THERMEC’2016 - International Conference on Processing & Manufacturing of advanced Materials  2016年 

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  • 折り紙メタマテリアルと銀ナノ粒子印刷技術を用いたチューナブル電波吸収体の作製

    IEEE-HISS 2016  2016年 

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  • Controlled Fano resonances via symmetry breaking in metamaterials for high-sensitive infrared spectroscopy

    SPIE Optics + Photonics 2016  2016年 

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  • Si,P共添加によるα-Fe2O3アモルファス化の第一原理解析

    2016年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2016年 

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  • Si,P共添加によるα-Fe2O3アモルファス化の第一原理解析

    2016年日本物理学会秋季大会  2016年 

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  • Research Topics in Laboratory of Multiscale Device Design in Okayama university

    Seminar at Institute fur Theoretische Physik, Johannes Kepler Univ  2016年 

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  • 銀ナノ粒子印刷技術と折り紙構造を用いた電波吸収メタマテリアルの作製

    2016年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2016年 

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  • メタ表面構造を用いた吸音およびエナジーハーべスティングデバイスの設計

    第 61 回 音波と物性討論会/ 第 8回 ナノレオロジー研究会  2016年 

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  • モンテカルロ法を用いた日中放射冷却デバイスの構造最適化

    2016年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2016年 

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  • 赤外メタマテリアルの構造対称性制御によるファノ共鳴励起と交差偏光特性

    2016年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2016年 

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  • フレネル法を用いた水中超音波伝搬の光学的可視化

    2016年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2016年 

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  • 3Dプリンタと選択無電解めっきを用いた電磁メタマテリアル作製

    2016年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2016年 

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  • 太陽光照射下における高効率放射冷却デバイスの設計

    第29回計算力学講演会  2016年 

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  • メタ表面構造を用いた吸音およびエナジーハーベスティングデバイスの設計

    第29回計算力学講演会  2016年 

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  • Design of non-reciprocal acoustic waveguides by indirect interband transitions

    The 37th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2016)  2016年 

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  • Design of composite-structured acoustic metasurface toward wideband energy harvesting

    The 37th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2016)  2016年 

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  • 誘電体多層膜の構造最適化による日中放射冷却デバイスの設計

    IEEE-HISS 2016  2016年 

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  • Fano-Resonant Asymmetric Metamaterials for Surface-Enhanced Infrared Molecular Detection

    IEEE-HISS 2016  2016年 

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  • Design of Acoustic Metasurface toward a Perfect Absorber

    The 36th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2015)  2015年 

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  • Rectification of Lamb wave propagation in thin plates with piezo-dielectric periodic structures

    The 36th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2015)  2015年 

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  • 機械的剥離法を用いたHfS2原子薄膜の作製と基礎物性の評価

    第62回応用物理学会春季学術講演会  2015年 

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  • Rectification of Lamb wave propagation in thin plates with piezo-dielectric periodic structures

    The 36th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2015)  2015年 

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  • 28th JSME Computational Mechanics Division

    2015年 

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  • Terahertz Wavefront Control by Graphene Metasurface

    2015 MRS Spring Meeting & Exhibit  2015年 

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  • アルミナ結晶中のらせん転位に関する大規模分子動力学解析

    日本金属学会2015年春期講演大会  2015年 

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  • 3Dプリンタと無電解めっきを用いた3次元電磁メタマテリアル

    2015年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2015年 

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  • デジタルマイクロミラーデバイスを用いたマスクレス露光装置の構築と光メタマテリアルへの応用

    2015年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2015年 

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  • 音波吸収メタ表面の設計と高効率化

    第28回計算力学講演会  2015年 

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  • 音波吸収メタ表面の設計と高効率化

    第76回応用物理学会秋季学術講演会  2015年 

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  • 3次元プリンタと無電解めっきを用いた3次元電磁メタマテリアルの作製と評価

    平成27年度 (第66回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会  2015年 

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  • グラファイト-樹脂界面の特性改質の分子動力学シミュレーション

    第28回計算力学講演会  2015年 

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  • 圧電-誘電体周期構造を用いた音響ダイオードの設計

    第62回応用物理学会春季学術講演会  2015年 

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  • Design of Acoustic Metasurface toward a Perfect Absorber

    The 36th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2015)  2015年 

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  • Dopant Segregation into Screw Dislocation in Alumina: A Hybrid Quantum/Classical Molecular Dynamics Analysis

    The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)  2014年 

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  • 圧電性半導体薄膜における弾性波伝搬・制御の大規模分子動力学シミュレーション

    日本機械学会第27回計算力学講演会  2014年 

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  • FDTD法を用いたグラフェン周期構造のテラヘルツ波応答解析

    日本機械学会第27回計算力学講演会  2014年 

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  • 水を充填した導波路の内壁構造が弾性波伝搬に与える影響

    日本機械学会第27回計算力学講演会  2014年 

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  • Terahertz Acoustic Wave on Piezoelectric Semiconductor Film via Large-Scale Molecular Dynamics Simulation

    The 35th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2014)  2014年 

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  • Design and Visualization of Ultrasonic Wave in Phononic Structure for Efficient Energy Transmission

    The 35th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2014)  2014年 

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  • 圧電周期構造を用いた音響ダイオードの設計

    平成26 年度(第65 回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会  2014年 

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  • 磁気メタマテリアルを用いたサブ波長TEMモード導波管の設計

    平成26年度 (第65回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会  2014年 

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  • 圧電周期構造を用いた音響ダイオードの設計

    日本機械学会第27回計算力学講演会  2014年 

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  • 磁気メタマテリアルを用いたサブ波長TEM モード導波管の設計

    平成26 年度(第65 回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会  2014年 

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  • Simulating Nanodoping Effect on Materials via Multiscale Methods

    IUMRS-Second International Conference of Young Researchers on Advanced Materials (IUMRS-ICYRAM 2014)  2014年 

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  • Terahertz Acoustic Wave on Piezoelectric Semiconductor Film via Large-Scale Molecular Dynamics Simulation

    The 35th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2014)  2014年 

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  • Design and Visualization of Ultrasonic Wave in Phononic Structure for Efficient Energy Transmission

    The 35th Symposium on Ultrasonics Electronics (USE 2014)  2014年 

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  • 樹脂製フォノニック結晶による超音波エネルギー輸送・収穫:負の屈折と音響レンズ効果

    第61回応用物理学会春季学術講演会  2014年 

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  • 4H-SiC表面の水分解反応:第一原理解析

    第61回応用物理学会春季学術講演会  2014年 

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  • Acoustic Wave on Piezoelectric Semiconductor Film via Molecular Dynamics Simulation

    The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)  2014年 

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  • Dopant Segregation into Screw Dislocation in Alumina: A Hybrid Quantum/Classical Molecular Dynamics Analysis

    The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)  2014年 

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  • 3C-SiC 表面の水分解素過程に関する第一原理解析

    2014年度第75回応用物理学会秋季学術講演会  2014年 

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  • Acoustic Wave on Piezoelectric Semiconductor Film via Molecular Dynamics Simulation

    The 15th IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)  2014年 

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  • Graphene Metasurface for THz Wavefront Control

    JSAP-OSA Joint Symposia 2014  2014年 

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  • オーバーサイズ円形導波路内における超音波無線電力伝送

    2014年度第75回応用物理学会秋季学術講演会  2014年 

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  • 圧電-誘電体周期構造を用いた音響ダイオードの設計

    平成26年度 (第65回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会  2014年 

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  • Simulating Nanodoping Effect on Materials via Multiscale Methods

    IUMRS-Second International Conference of Young Researchers on Advanced Materials (IUMRS-ICYRAM 2014)  2014年 

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  • アルミナ結晶中のらせん転位近傍へのEr原子偏析: ハイブリッド密度汎関数法/古典分子動力学解析

    日本金属学会2014年春期講演大会  2014年 

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  • 圧電性半導体における弾性波伝搬・制御の分子動力学シミュレーション

    第61回応用物理学会春季学術講演会  2014年 

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  • グラフェンメタマテリアルの応答解析とTHz 波デバイスへの応用

    2014年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2014年 

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  • 3C-SiC による水分解反応過程と電荷状態解析:第一原理計算

    2014年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2014年 

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  • GaAs結晶表面における弾性波伝搬・制御の大規模分子動力学シミュレーション

    日本機械学会第26回計算力学講演会  2013年 

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  • 4H-SiC表面の水分解反応:第一原理解析

    日本機械学会第26回計算力学講演会  2013年 

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  • アルミナ結晶中のらせん転位近傍への不純物偏析: ハイブリッド量子/古典分子動力学解析

    日本機械学会第26回計算力学講演会  2013年 

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  • フォノニック結晶レンズのFDTD解析と超音波実験

    日本機械学会第26回計算力学講演会  2013年 

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  • 4H-SiC表面の水分解反応:第一原理解析

    2013年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2013年 

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  • Segregation Effect on Dislocation in Alumina: A Hybrid Density-functional/Classical Molecular-dynamics Analysis

    JSAP-MRS Joint Symposia 2013  2013年 

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  • GaAs結晶表面における弾性波伝搬・制御の分子動力学シミュレーション

    応用物理学会2013秋季大会  2013年 

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  • CNT/GaAsヘテロ太陽電池の第一原理電子状態解析

    日本機械学会第26回計算力学講演会  2013年 

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  • Doping Effect on Local Electronic States in Carbon Nanotube/GaAs Interface: An Ab-initio Study

    JSAP-MRS Joint Symposia 2013  2013年 

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  • Segregation Effect on Dislocation in Alumina: A Hybrid Density-functional/Classical Molecular-dynamics Analysis

    JSAP-MRS Joint Symposia 2013  2013年 

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  • Controlling Surface Acoustic Wave on GaAs Crystal via Molecular Dynamics Analysis

    2013年 

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  • CNT/GaAsヘテロ界面の第一原理電子状態解析:界面電荷移動と不純物の効果

    日本物理学会 第68回年次大会  2013年 

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  • Doping Effect on Local Electronic States in Carbon Nanotube/GaAs Interface: An Ab-initio Study

    JSAP-MRS Joint Symposia 2013  2013年 

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  • アルミナ結晶中の転位近傍への不純物偏析:ハイブリッド量子/古典分子動力学解析

    2013年度応用物理・物理系学会・中国四国支部合同学術講演会  2013年 

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  • アルミナ結晶中の転位近傍への添加元素偏析:ハイブリッド量子/古典分子動力学解析

    日本物理学会 第68回年次大会  2013年 

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  • Large-scale Molecular Dynamics on Screw Dislocation in Alumina

    The 3rd International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC3)  2012年 

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  • Simulating Nanodoping Effect on Materials via Multiscale Methods

    USC-DOE Conference on "Materials Genome: Simulations, Synthesis, Characterization and Manufacturing"  2012年 

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  • Controlling Acoustic Wave Propagation on Semiconductor Surface : Large-Scale Molecular Dynamics Simulation

    IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)  2012年 

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  • Stability of Screw Dislocation in Alumina: A Large-scale Molecular Dynamics Study

    IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)  2012年 

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  • Density functional calculations of oxygen-vacancy formation at a sigma13 grain boundary in Y-doped alpha-alumina

    IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)  2012年 

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  • Ab-initio Study of Doping Effect on Optical Response of Graphite Nanotube

    IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)  2012年 

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  • Characteristics of RF-DC Conversion Circuit for Wireless Power Transmission using the Low Resistance GaN Schottky Barrier Diode

    2012 International Symposiumu on Antennas and Propagation (ISAP2012)  2012年 

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  • Frequency Characteristic of Transmission Efficiency Depended on Matching Condition of Transducer in Ultrasonic Wireless Power Transmission System

    2012 International Symposiumu on Antennas and Propagation (ISAP2012)  2012年 

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  • Controlling Acoustic Wave Propagation on Semiconductor Surface : Large-Scale Molecular Dynamics Simulation

    IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)  2012年 

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  • 超音波無線送電のための高効率・広帯域トランスデューサの設計

    応用物理学会2012秋季大会  2012年 

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  • Si 結晶の表面弾性波伝搬制御に関する分子動力学解析

    応用物理学会2012秋季大会  2012年 

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  • Stability of Screw Dislocation in Alumina: A Large-scale Molecular Dynamics Study

    IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)  2012年 

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  • アルミナ結晶中らせん転位の安定性に関する有限温度分子動力学解析

    日本金属学会2012年秋期大会  2012年 

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  • Ab-initio Study of Doping Effect on Optical Response of Graphite Nanotube

    IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)  2012年 

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  • Large-scale Molecular Dynamics on Screw Dislocation in Alumina

    The 3rd International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC3)  2012年 

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  • An Investigation for Optimum Design of Matching Circuit in Highly Efficient RF-DC Conversion Circuit by Genetic Algorithm

    2012 International Symposiumu on Antennas and Propagation (ISAP2012)  2012年 

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  • Propagation of THz Acoustic Wave on Nanostructured Semiconductor Surface: Large-scale Molecular Dynamics Simulation

    Materials Research Society 2012 Fall Meeting  2012年 

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  • Stability and Doping Effect on Dislocation in Alumina: Large-scale Molecular Dynamics and Hybrid Density-functional/Molecular-dynamics Analyses

    Materials Research Society 2012 Fall Meeting  2012年 

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  • アルミナ結晶中のらせん転位の安定性に関する大規模分子動力学解析

    日本機械学会第25回計算力学講演会  2012年 

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  • シリカガラス中 2 次元フォノニック構造における弾性波伝搬のFDTD 解析

    日本機械学会第25回計算力学講演会  2012年 

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  • 第一原理計算による CNT/GaAs ヘテロ界面の電子状態解析

    日本機械学会第25回計算力学講演会  2012年 

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  • 半導体・セラミックス中の粒界偏析のハイブリッドMC/MD シミュレーション

    日本機械学会第25回計算力学講演会  2012年 

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  • RF-DC変換回路におけるダイオードの等価回路的動作に関する検討

    平成24年度 (第63回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会  2012年 

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  • 近傍界測定システムによる3m法放射界推定の検討

    平成24年度 (第63回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会  2012年 

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  • Characteristics of RF-DC Conversion Circuit for Wireless Power Transmission using the Low Resistance GaN Schottky Barrier Diode

    2012 International Symposiumu on Antennas and Propagation (ISAP2012)  2012年 

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  • Frequency Characteristic of Transmission Efficiency Depended on Matching Condition of Transducer in Ultrasonic Wireless Power Transmission System

    2012 International Symposiumu on Antennas and Propagation (ISAP2012)  2012年 

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  • Simulating Nanodoping Effect on Materials via Multiscale Methods

    USC-DOE Conference on "Materials Genome: Simulations, Synthesis, Characterization and Manufacturing"  2012年 

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  • ⾼周波整流⽤GaNダイオードを⽤いたRF-DC変換回路の特性

    電子情報通信学会2012年総合大会  2012年 

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  • 遺伝的アルゴリズムを⽤いたRF-DC変換回路の⾃動設計

    電子情報通信学会2012年総合大会  2012年 

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  • Stability and Doping Effect on Dislocation in Alumina: Large-scale Molecular Dynamics and Hybrid Density-functional/Molecular-dynamics Analyses

    Materials Research Society 2012 Fall Meeting  2012年 

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  • An Investigation for Optimum Design of Matching Circuit in Highly Efficient RF-DC Conversion Circuit by Genetic Algorithm

    2012 International Symposiumu on Antennas and Propagation (ISAP2012)  2012年 

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  • 構造材料のマルチスケールシミュレーション

    産業科学ナノテクノロジーセンター「第3回若手セミナー」  2012年 

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  • Propagation of THz Acoustic Wave on Nanostructured Semiconductor Surface: Large-scale Molecular Dynamics Simulation

    Materials Research Society 2012 Fall Meeting  2012年 

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  • ソニック結晶による音響レンズ効果とエネルギー輸送効率Ⅲ:屈折率分布型レンズ構造の基礎検討

    応用物理学会2012春季大会  2012年 

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  • 半導体結晶表面における弾性波伝搬制御:大規模分子動力学シミュレーション

    応用物理学会2012春季大会  2012年 

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  • シリーズ形およびシャント形RF-DC変換回路の特性に関する考察

    電子情報通信学会2012年総合大会  2012年 

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  • トランスデューサの共振周波数および反共振周波数における超音波による無線電力伝送効率

    応用物理学会2012春季大会  2012年 

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  • 超音波無線送電のための高効率・広帯域トランスデューサの設計

    日本機械学会第25回計算力学講演会  2012年 

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  • Si 結晶の表面弾性波伝搬制御に関する分子動力学解析

    日本機械学会第25回計算力学講演会  2012年 

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  • Density functional calculations of oxygen-vacancy formation at a sigma13 grain boundary in Y-doped alpha-alumina

    IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012 (IUMRS-ICEM2012)  2012年 

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  • ナノ機能元素添加効果のマルチスケールシミュレーション

    科研費特定領域研究「機能元素のナノ材料科学」最終成果報告会  2012年 

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  • Si 表面付近の原子空孔間相互作用:タイトバインディング分子動力学シミュレーション

    日本MRS 第21回学術シンポジウム  2011年 

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  • Ab-initio Simulation for Structure and Optical Response of Gemini-HBC

    The 28th Japan-Korea International Seminar on Ceramics  2011年 

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  • Diffusion Processes of Lithium Atom in Carbon-based Anode Material for Lithium-ion Secondary Battery: An Ab-initio Study

    The 28th Japan-Korea International Seminar on Ceramics  2011年 

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  • DFT計算によるシリコン単原子空孔のスピン軌道相互作用の検討

    日本物理学会第66回春季年次大会  2011年 

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  • ソニック結晶による超音波の音響レンズ効果とエネルギー輸送効率

    第58回応用物理学関係連合講演会  2011年 

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  • Development of Highly Efficient Transducer for Wireless Power Transmission System by Ultrasonic

    2011 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series(IEEE IMWS-IWPT 2011)  2011年 

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  • Multiscale Material Simulations for Segregation Dynamics of Nanodopants

    2011 International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES'11)  2011年 

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  • 4H-SiC 結晶中転位の構造と電子状態:タイトバインディング・シミュレーション

    応用物理学会 日本物理学会 中国・四国支部 2011年度 支部学術講演会  2011年 

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  • Acoustic Lens using Sonic Crystal for Energy-Transmission Applications

    2011 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series(IEEE IMWS-IWPT 2011)  2011年 

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  • 高効率トランスデューサによる超音波無線電力伝送実験

    2011秋季 第72回応用物理学会学術講演会  2011年 

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  • 4H-SiC 結晶中転位・積層欠陥の電子状態と不純物効果:O(N)タイトバインディングおよび古典/第一原理ハイブリッド解析

    2011秋季 第72回応用物理学会学術講演会  2011年 

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  • |Interaction of Atomic Vacancy of Si near Surface: A Tight-binding Molecular Dynamics Study

    2011年 

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  • Acoustic Lens Effect and Energy-Transmission Efficiency using Sonic Crystal II: An Optimization via Multilayer Structure

    2011年 

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  • 4H-SiC結晶中転位ループの構造と電子状態:O(N)タイトバインディング解析

    第58回応用物理学関係連合講演会  2011年 

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  • Si 結晶中の原子空孔間相互作用に関する大規模分子動力学解析

    日本機械学会第24回計算力学講演会  2011年 

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  • Gemini-HBC の構造と光応答に関する第一原理シミュレーション

    日本機械学会第24回計算力学講演会  2011年 

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  • マルチスケール手法によるナノ機能元素材料解析

    日本金属学会 2011年秋期講演大会 S1機能元素のナノ材料科学  2011年 

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  • 第一原理計算及びハイブリッド法による Li イオン二次電池負極炭素材料中の拡散挙動解析

    日本機械学会第24回計算力学講演会  2011年 

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  • 第一原理計算及びハイブリッド量子古典 MD 法による Li イオン二次電池負極炭素材料中の拡散挙動解析

    日本金属学会 2011年秋期講演大会 S1機能元素のナノ材料科学  2011年 

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  • アルミナ結晶中のらせん転位に関する大規模分子動力学解析

    日本金属学会 2011年秋期講演大会 S1機能元素のナノ材料科学  2011年 

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  • Large-scale Molecular Dynamics Study of Dislocations in Alumina

    The 28th Japan-Korea International Seminar on Ceramics  2011年 

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  • Gemini-HBC の構造と光応答に関する第一原理シミュレーション

    日本金属学会 2011年秋期講演大会 S1機能元素のナノ材料科学  2011年 

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  • フォノニック結晶による超音波の音響レンズ効果とエネルギー輸送効率

    日本機械学会第24回計算力学講演会  2011年 

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  • 半導体結晶表面における弾性波伝搬の大規模分子動力学シミュレーション

    日本機械学会第24回計算力学講演会  2011年 

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  • ソニック結晶による音響レンズ効果とエネルギー輸送効率Ⅱ:構造多層化による最適化の検討

    2011秋季 第72回応用物理学会学術講演会  2011年 

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  • Electronic State and Impurity Effect on Dislocations and Stacking Faults in 4H-SiC:O(N) Tight-binding and Hybrid Classical/Ab Initio Studies

    2011年 

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  • Structures and Local Electronic States of Dislocation Loop in 4H-SiC via an O(N) Tight-binding Study

    2011年 

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  • Analyses on spin-orbit coupling effects of a silicon single vacancy via DFT calculations

    2011年 

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  • Acoustic Lens Effect and Energy-Transmission Efficiency via Sonic Crystal

    2011年 

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  • Experiments of Wireless Power Transmission by Ultrasonic using Highly Efficient Transducers

    2011年 

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  • Localized electronic state of silicon monovacancy via ab initio calculations

    2010年 

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  • 第一原理計算によるシリコン単原子空孔の局在電子状態

    応用物理学会2010秋季学術講演会  2010年 

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  • フォノニック結晶による負の屈折:音響レンズ効果とエネルギー輸送効率

    応用物理学会2010秋季学術講演会  2010年 

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  • O(N)タイトバインディング法による4H-SiC 結晶中の転位構造の解析

    日本金属学会2010秋期講演大会  2010年 

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  • DFT計算によるシリコン単原子空孔の局在電子軌道の解析

    日本物理学会2010秋季大会  2010年 

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  • シリコン酸窒化物の誘電率の分子動力学計算:組成比と微視構造の影響

    第30 回エレクトロセラミックス研究討論会  2010年 

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  • α−アルミナ結晶中の転位に関する大規模分子動力学解析

    日本金属学会2010秋期講演大会  2010年 

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  • 酸化物セラミックスの転位偏析に関するマルチスケール解析

    日本金属学会2010春期講演大会  2010年 

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  • 4H-SiC結晶中の点欠陥に関するタイトバインディングシミュレーション

    日本金属学会2010春期講演大会  2010年 

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  • Parallel FDTD Simulations on Optical and Acoustic Memataterials

    9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics  2010年 

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  • 高効率エナジーハーベスティングのためのメタマテリアルの利用

    「メタマテリアルの開発と応用」2010年度第1回研究会  2010年 

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  • Si原子空孔の大規模第一原理計算

    特進・ナノエレ・ベンチャー合同研究会  2010年 

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  • O(N) タイトバインディング法による4H-SiC 中の転位ループに関する解析

    日本MRS 第20回学術シンポジウム  2010年 

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  • DFT 計算による原子空孔局在軌道の四極子モーメントの計算

    日本MRS 第20回学術シンポジウム  2010年 

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  • Ab-initio evaluation of quadrupole moment associated with silicon mono-vacancy

    The Forum on the Science and Technology of Silicon Materials 2010  2010年 

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  • 双子座型HBCの構造と光応答に関する第一原理シミュレーション

    第12回IEEE広島学生シンポジウム(HISS)  2010年 

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  • アルミナ結晶中の転位に関する大規模分子動力学解析

    日本MRS 第20回学術シンポジウム  2010年 

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  • Interaction of Si Vacancies at Finite Temperature: A Tight-Binding Study

    The Forum on the Science and Technology of Silicon Materials 2010  2010年 

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  • Large-scale molecular dynamics study of dislocations in Alumina

    2010年 

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  • Evaluation of quadrupole moment of the localized orbital around silicon vacancy from DFT calculations

    2010年 

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  • Structures and Local Electronic States of Dislocation Loop in 4H-SiC via a Linear-scaling Tight-binding Study

    2010年 

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  • 電磁メタマテリアルのFDTD解析: 多層ナノ構造中の電磁分散および光共振特性

    日本金属学会2010春期講演大会  2010年 

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  • 酸化物セラミックスの転位偏析に関するマルチスケール解析

    日本物理学会第65回年次大会  2010年 

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  • Negative Refraction in Phononic Crystal: Acoustic Lens Effect and Energy-Transmission Efficiency

    2010年 

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  • Parallel FDTD Simulations on Optical and Acoustic Memataterials

    9th World Congress on Computational Mechanics and 4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics  2010年 

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  • Analyses on localized electron orbitals around a silicon single vacancy via DFT calculations

    2010年 

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  • Parallel FDTD Simulations on Optical and Acoustic Memataterials

    Materials Research Society 2009 Fall Meeting, Symposium "Metamaterials--From Modeling and Fabrication to Application"  2009年 

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  • 電磁メタマテリアルによる光閉じ込め構造のFDTDシミュレーション

    日本機械学会第22回計算力学講演会・オーザナイズドセッション「フォトニック・フォノニック構造の設計とシミュレーション」  2009年 

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  • 2 次元フォノニック結晶の音波伝搬シミュレーション;負の屈折とレンズ効果

    日本機械学会第22回計算力学講演会日本機械学会第22回計算力学講演会・オーザナイズドセッション「フォトニック・フォノニック構造の設計とシミュレーション」  2009年 

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  • Density-Functional Analysis on Vacancy Oribital and its Elastic Response of Silicon

    Materials Research Society 2009 Fall Meeting, Symposium "Reliability and Materials Issued of Semiconductor Optical and Electrical Devices"  2009年 

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  • ハイブリッド量子/古典分子動力学法によるアルミナ転位運動と添加元素効果解析

    日本機械学会第22回計算力学講演会・オーザナイズドセッション「固体物理/流体物理のマルチフィジックス/マルチスケール解析」  2009年 

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  • 電磁メタマテリアルによる光閉じ込め構造のFDTDシミュレーション

    科研費・特定領域研究「機能元素のナノ材料科学」第2回若手の会  2009年 

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  • マルチスケール・ナノ材料解析:格子不整合領域のダイナミクスと機能元素挙動

    科研費・特定領域「機能元素のナノ材料科学」第2回公開シンポジウム  2009年 

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  • 4H-SiC結晶中の点欠陥に関するタイトバインディングシミュレーション

    科研費・特定領域研究「機能元素のナノ材料科学」第2回若手の会  2009年 

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  • FTDT法による2次元フォノニック結晶の音波伝搬シミュレーション:構造複合化の効果

    科研費・特定領域研究「機能元素のナノ材料科学」第2回若手の会  2009年 

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  • シリコン中の局在欠陥軌道の第一原理的評価と弾性定数ソフト化

    日本物理学会 2009年秋季大会(25aPS-131)  2009年 

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  • アルミナ中の転位運動と添加元素効果:ハイブリッド量子/古典分子動力学

    日本セラミックス協会 第22回秋季シンポジウム「機能元素のナノ材料科学」  2009年 

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  • 分岐したスピン鎖におけるエンタングルメントの生成とノイズの影響

    日本物理学会 2009年秋季大会(26pZE-6)  2009年 

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  • 量子古典ハイブリッド手法によるナノ構造材料の力学物性・電磁応答解析

    第18回日本MRS学術シンポジウム・セッションJ「計算機シミュレーションによる格子欠陥やナノ構造の解明:新規材料創製を目指して」  2009年 

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  • FDTD法による2次元フォノニック結晶の音波伝搬シミュレーションII:構造複合化の効果

    日本金属学会 2009年 春期大会,公募シンポジウム S4 機能元素のナノ材料科学  2009年 

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  • RC-FDTD法によるナノ構造メタマテリアルの電磁界シミュレーション

    日本金属学会 2009年 春期大会,公募シンポジウム S5 計算材料科学のフロンティア:新たな飛躍を目指して  2009年 

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  • Hybrid Quatum/Classical Approaches to Nano- and Meta-Materials

    2009 International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES'09)  2009年 

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  • α-アルミナ結晶中の積層欠陥と転位の分子シミュレーション

    日本金属学会 2009年 春期大会,公募シンポジウム S4 機能元素のナノ材料科学  2009年 

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  • 機能元素のナノ材料科学に対するマルチスケール計算科学的アプローチ

    日本金属学会 2009年春期講演大会 S4機能元素のナノ材料科学  2009年 

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  • シリコン結晶中原子空孔の歪み場・弾性特性の解析:古典及び半経験的タイトバインディング分子動力学

    日本物理学会 第64回年次大会  2009年 

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  • 電磁メタマテリアルによる光閉じ込め構造のFDTDシミュレーション

    日本金属学会 2009年 春期大会,公募シンポジウム S4 機能元素のナノ材料科学  2009年 

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  • 電磁メタマテリアルにおけるエバネセント波増幅特性:並列FDTDシミュレーション

    日本鉄鋼協会・日本金属学会中国四国支部第15回「若手フォーラム」  2008年 

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  • Ni表面における炭素原子挙動:タイトバインディングシミュレーション

    日本鉄鋼協会・日本金属学会中国四国支部第15回「若手フォーラム」  2008年 

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  • 2次元フォノニック結晶界面における音波の負の屈折:FDTDシミュレーション

    日本鉄鋼協会・日本金属学会中国四国支部第15回「若手フォーラム」  2008年 

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  • 古典写像法による2次元電子系の解析:有限温度の場合

    日本物理学会 第63回年次大会 (23aTE-6)  2008年 

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  • 原子空孔を含むSi結晶の弾性定数の温度依存性:TBMDおよびDFT解析

    日本物理学会 第63回年次大会 (24pYF-6)  2008年 

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  • 古典写像法による電子系の解析:2次元有限系の Wigner 結晶化

    日本物理学会 2008年秋季大会 (22pRB-5)  2008年 

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  • シリコン単原子空孔の大規模第一原理計算:従来の知見の再検証

    日本物理学会 2008年秋季大会 (21pRB-5)  2008年 

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  • シリコン単原子空孔の基底状態の再検討

    日本物理学会 2008年秋季大会 (21aRB-10)  2008年 

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  • 2次元フォノニック結晶における音波伝播の FDTD シミュレーション

    特定領域研究「機能元素のナノ材料科学」第一回若手の会  2008年 

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  • ナノ構造メタマテリアルの並列 FDTD シミュレーション

    日本金属学会 2008年春期(第142回)講演大会, S3 機能元素のナノ材料科学  2008年 

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  • Hybrid quantum/classical molecular dynamics for impurity-segregated nanostructures

    The 1st International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC1)  2008年 

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  • 並列 FDTD シミュレーション法を用いたメタマテリアルの電磁界解析

    特定領域研究「機能元素のナノ材料科学」第一回若手の会  2008年 

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  • アルミナ結晶中の積層欠陥形成過程の分子シミュレーション

    2008年度 応用物理学会中四国支部学術講演会 (Dp-03)  2008年 

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  • 分散型DNGメタマテリアルによる光閉じ込め構造:FDTDシミュレーション

    2008年度 応用物理学会中四国支部学術講演会 (Bp-08)  2008年 

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  • スピン鎖による情報伝達とエンタングルメント生成

    日本物理学会 2008年秋季大会 (20pZD-10)  2008年 

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  • Finite two-dimensional systems of electrons at zero and finite temperatures: simulations based on classical-map hypernetted chain method

    14th International Congress on Plasma Physics (ICPP2008)  2008年 

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  • ナノ構造メタマテリアルの並列 FDTD シミュレーションII:ナノ微粒子サイズ効果の影響

    日本金属学会 2008年 秋期大会,公募シンポジウム S2 機能元素のナノ材料科学  2008年 

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  • α-Al2O3 の欠陥と不純物挙動に関するマルチスケール解析:ハイブリッド量子/古典分子動力学計算

    日本金属学会 2008年 秋期大会,公募シンポジウム S2 機能元素のナノ材料科学  2008年 

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  • タイトバインディング法を用いた炭素固溶 Ni 結晶のモンテカルロシミュレーション

    日本金属学会 2008年 秋期大会,公募シンポジウム S2 機能元素のナノ材料科学  2008年 

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  • 2次元フォノニック結晶における音波伝搬の FDTD シミュレーション

    日本金属学会 2008年 秋期大会,公募シンポジウム S2 機能元素のナノ材料科学  2008年 

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  • 炭化珪素ナノワイヤ/アモルファス複合材料の大規模 TBMD シミュレーション

    日本金属学会2007年春期講演大会 シンポジウムS8 機能元素状態解析の新展開:ナノテク基盤から実材料開発へ (S8・17)  2007年 

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  • クーロンおよび湯川クラスターの振動スペクトル

    日本物理学会 2007年春季大会 (19pQE-16)  2007年 

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  • 分子シミュレーションにおけるマルチスケール化の試み:特に時間領域について

    研究会 Functional Aspects of Biological Macro-Molecules and Their Dynamical Mechanisms  2007年 

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  • ハイブリッド MD/TBMD シミュレーションによる Si 結晶欠陥中の水素原子の挙動解析

    日本金属学会2007年春期講演大会 シンポジウムS8 機能元素状態解析の新展開:ナノテク基盤から実材料開発へ (S8・18)  2007年 

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  • 半導体欠陥中の不純物挙動:ハイブリッド量子・古典分子動力学シミュレーション

    日本金属学会中国四国支部・第100回記念・金属物性研究会  2007年 

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  • Multiscale molecular dynamics for nanophase and nanocomposite materials

    International Symposium on Plasticity 2007, Symposium SuM-1 "Interfaces and Composite Materials under Harsh Conditions I"  2007年 

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  • Si原子空孔の大規模第一原理・分子動力学計算

    第68回応用物理学会秋季学術講演会 (5p-ZN-5), シンポジウム 「機能デバイスを支えるシリコン結晶基盤技術― 次世代ULSIから環境デバイスまで ― 」  2007年 

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  • FDTD 法による分散型DNG 媒質の電磁界解析:電磁界イメージの再焦点化

    応用物理学会 中国四国支部, 日本物理学会 中国支部・四国支部, 日本物理教育学会 中国四国支部, 2007 年度 支部学術講演会 (Fp-2)  2007年 

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  • 2次元電子系の基底状態:古典写像法を用いた分子動力学シミュレーション

    日本物理学会 2007年春季大会 (19pWB-10)  2007年 

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  • Large-scale ab-initio/molecular-dynamics study on Si vacancy

    THE FORUM ON THE SCIENCE AND TECHNOLOGY OF SILICON MATERIALS 2007  2007年 

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  • Si結晶中原子空孔の電子状態と振動モード:第一原理およびタイトバインディング計算

    日本物理学会第62回年次大会 22pTD-10)  2007年 

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  • Large-scale FDTD Simulations on Optical and Acoustic Metamaterials

    APCOM'07/EPMESC XI, Mini-symposium "Ultrascale Hierarchical Simulations on High-End Parallel and Distributed Computers"  2007年 

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  • 炭化珪素ナノワイヤ/アモルファス複合材料の破壊過程大規模TBMD シミュレーション

    日本金属学会, 複合材料 Composite Materials (1), (620), 2007年秋期(第141回)大会  2007年 

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  • 古典写像法による電子系の解析:2次元有限系のスピン分極

    日本物理学会第62回年次大会 (22aWA-11)  2007年 

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  • 古典写像法による電子系の解析:2次元2層系のスピン分極

    日本物理学会第62回年次大会 (22aWA-9)  2007年 

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  • 確率差分方程式に基づく長時間分子動力学シミュレーション

    日本金属学会,2006年秋季講演大会,計算科学・材料設計(Computational Materials Science)  2006年 

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  • Si結晶中の点欠陥について:計算機シミュレーションによる考察

    科研費・特別推進研究「電荷揺らぎに由来する強相関量子相の研究」第2回研究会  2006年 

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  • ナノ構造 Si 中の水素原子拡散:ハイブリッド MD/TBMD シミュレーション

    日本金属学会, 2006年秋期大会, シンポジウム S4 ナノ構造設計によるセラミックス材料の新展開(2)  2006年 

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  • ダイヤモンド結晶中転位・粒界への Ni 原子偏析過程の Tight-Binding 分子動力学解析

    日本金属学会2006年秋期大会・シンポジウムS5ナノ構造設計によるセラミックス材料の新展開  2006年 

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  • Si結晶中の水素原子拡散:ハイブリッドMD/TBMDシミュレーション

    日本物理学会2006年秋季大会  2006年 

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  • カーボンナノチューブ/Ni界面のタイトバインディング分子動力学シミュレーション

    日本物理学会2006年秋季大会  2006年 

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  • Multiscale Simulations of Impurity Segregation in Nanostructured Materials

    The Second IEEE/ACM International Workshop on High Performance Computing for Nano-science and Technology (HPCNano06)  2006年 

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  • 3次元湯川クラスターの融解に関する粒子シミュレーション

    日本物理学会 2006年秋季大会 (26aQB-11)  2006年 

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  • Multiscale Molecular Dynamics Simulations of Nanostructured Materials

    THERMEC 2006--International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials  2006年 

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  • Dynamics of melting of spherical Yukawa and Coulomb clusters

    WORKSHOP ON NON-NEUTRAL PLASMAS  2006年 

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  • 量子電子液体に対する古典写像法におけるパラメータの検討

    日本物理学会 第61回年次大会 (28aXH-11)  2006年 

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  • Melting of spherical Yukawa and Coulomb clusters

    7th Workshop on Fine Particle Plasmas, Generation, Growth, Behavior, and Control of Fine Particles in Plasmas, O - 6  2006年 

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  • 微小重力下においてプラズマ中微粒子の形成するクラスターの構造と融解:シミュレーションと理論

    日本マイクログラビティ応用学会 第22回学術講演会 (JASMAC-22), A136  2006年 

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  • 微小重力を含む等方的環境における微粒子クラスターの融解シミュレーション

    日本物理学会 第61回年次大会 (27aUC-8)  2006年 

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  • ダイヤモンド中の Ni 関連欠陥の電子状態と磁気特性:Tight-Binding 分子動力学解析

    日本金属学会, 2006年春期(第138回)大会, シンポジウム S4 ナノ構造設計によるセラミックス材料の新展開  2006年 

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  • シェルモデルによる微小重力下のダストプラズマの構造解析

    日本物理学会 2005年秋季大会  2005年 

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  • Simulating Impurity-Segregated Nanostructures and Thin-Film Formation via Multisclae Molecular-Dynamics Approaches

    Invited Seminar at Center for Nanotechnology, NASA Ames Research Center.  2005年 

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  • 2次元有限領域の電子液体の古典写像法による解析

    日本物理学会 2005年秋季大会  2005年 

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  • 確率差分方程式に基づく超長時間スケールの分子動力学シミュレーション

    第7回IEEE広島学生シンポジウム  2005年 

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  • ダスト粒子の球状クラスターの構造解析

    第7回IEEE広島学生シンポジウム  2005年 

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  • 2次元有限領域の電子液体の分布

    第7回IEEE広島学生シンポジウム  2005年 

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  • グラファイト/C60複合系ナノ・ベアリングの分子シミュレーション

    第7回IEEE広島学生シンポジウム  2005年 

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  • タイトバインディング法によるナノ構造中の電子伝搬特性の解析

    日本物理学会 中国支部・四国支部、応用物理学会 中国四国支部, 2005年度支部学術講演会  2005年 

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  • タイトバインディング分子動力学法によるダイアモンド中のNi原子の磁気特性の解析

    日本物理学会 中国支部・四国支部、応用物理学会 中国四国支部, 2005年度支部学術講演会  2005年 

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  • 水素原子を添加したSi結晶のタイトバインディングおよびハイブリッド量子/古典分子動力学シミュレー ション

    日本物理学会 中国支部・四国支部、応用物理学会 中国四国支部, 2005年度支部学術講演会  2005年 

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  • 2次元有限領域の電子液体の古典写像法による解析

    日本物理学会 中国支部・四国支部、応用物理学会 中国四国支部, 2005年度支部学術講演会  2005年 

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  • Simulating Impurity-Segregated Nanostructures and Thin-Film Formation via Multisclae Molecular-Dynamics Approaches

    International Conference on Computational and Experimental Engineering and Science, Symposium Materials by Design: Nano to Micro Scale Simulations and Experiments  2005年 

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  • グリーン関数と時間依存シュレーディンガー方程式によるナノ構造中の電子伝搬特性の解析

    第7回IEEE広島学生シンポジウム  2005年 

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  • ダイヤモンド中のNi関連欠陥:タイトバインディング分子動力学シミュレーション

    第16回日本MRS学術シンポジウム, Session O「ナノ界面の新機能-化学的・機械的・電子的機能の解明と設計」  2005年 

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  • グラファイト/C60複合系ナノ・ベアリングの分子シミュレーション

    第16回日本MRS学術シンポジウム, Session O「ナノ界面の新機能-化学的・機械的・電子的機能の解明と設計」  2005年 

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  • Structure formation of Yukawa (dust) particles in dusty plasmas in an isotropic environment

    6th Workshop on Fine Particle Plasmas (第6回微粒子プラズマ研究会)  2005年 

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  • Melting of Yukawa clusters of dust particles in dusty plasmas

    6th Workshop on Fine Particle Plasmas (第6回微粒子プラズマ研究会)  2005年 

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  • 並列FDTD 法によるフォトニック結晶導波路の構造最適化

    第7回IEEE広島学生シンポジウム  2005年 

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  • 水素原子を添加したSi 結晶のハイブリッド量子/古典分子動力学シミュレーション

    第7回IEEE広島学生シンポジウム  2005年 

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  • Ni 原子を添加したダイヤモンドの電子状態と磁気特性: タイトバインディング分子動力学シミュレーション

    第7回IEEE広島学生シンポジウム  2005年 

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  • 分子動力学法による微小重力下のダスト粒子の構造解析

    日本物理学会 第60回年次大会  2005年 

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  • Si結晶粒界のTBMDおよびハイブリッドMD/TBMDシミュレーション:電子状態の局在性および水素拡散

    日本金属学会 2005年春期大会  2005年 

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  • タイトバインディング法による半導体ナノ構造中の電子ダイナミクス

    日本物理学会 第60回年次大会  2005年 

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  • 並列FDTD法による大規模電磁界シミュレーション:フォトニック結晶への応用

    第24回 日本シミュレーション学会大会  2005年 

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  • Structure and dynamics of spherical Yukawa clusters

    International Conference on Strongly Coupled Coulomb Systems (SCCS 2005)  2005年 

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  • 確率差分方程式による超長時間分子動力学シミュレーション:Cu基板上の膜形成過程への適用検討

    日本物理学会 中国支部・四国支部、応用物理学会 中国四国支部, 2005年度支部学術講演会  2005年 

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  • グラファイト/C60複合系における動摩擦過程のモンテカルロ・シミュレーション

    日本物理学会 中国支部・四国支部、応用物理学会 中国四国支部, 2005年度支部学術講演会  2005年 

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  • Si結晶粒界のTBMDおよびハイブリッドMD/TBMDシミュレーション:電子状態の局在性および水素拡散

    日本物理学会 第60回年次大会  2005年 

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  • Si および SiC 粒界の安定性解析:MD, TBMD,およびハイブリッド MD/TBMD シミュレーション

    日本セラミックス協会 2004年年会  2004年 

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  • クーロンクラスターの大規模分子動力学シミュレーション:有限温度解析

    日本物理学会中国支部・四国支部、応用物理学会中国四国支部物理教育学会四国連絡会議 2004年度支部学術講演会  2004年 

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  • 計算グリッドを活用した並列TBMDおよびハイブリッドMD/TBMDシミュレーション:粒界安定性解析への応用

    日本セラミックス協会 第17回秋季シンポジウム  2004年 

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  • 分子動力学法による微小重力系ダスト粒子の構造解析

    日本物理学会中国支部・四国支部、応用物理学会中国四国支部物理教育学会四国連絡会議 2004年度支部学術講演会  2004年 

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  • 並列 TBMD およびハイブリッド MD/TBMD 法による Si 結晶粒界安定性と水素拡散

    日本金属学会 2004年秋期大会  2004年 

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  • ナノ多結晶体シミュレーションの現状と課題

    ナノ材料のマルチスケールデザイン  2004年 

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  • 確率差分方程式による密度汎関数分子動力学法の高速化の検討

    日本物理学会中国支部・四国支部、応用物理学会中国四国支部物理教育学会四国連絡会議 2004年度支部学術講演会  2004年 

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  • タイトバインディング分子動力学法によるSi結晶中の水素拡散の解析

    日本物理学会 第59回年次大会  2004年 

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  • タイトバインディング分子動力学法によるSi結晶およびSi粒界中の水素拡散の解析

    日本物理学会中国支部・四国支部、応用物理学会中国四国支部物理教育学会四国連絡会議 2004年度支部学術講演会  2004年 

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  • タイトバインディング分子動力学法によるNiクラスターの解析

    日本物理学会中国支部・四国支部、応用物理学会中国四国支部物理教育学会四国連絡会議 2004年度支部学術講演会  2004年 

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  • グラファイト/C60 複合系における動摩擦過程のモンテカルロシミュレーション

    日本物理学会中国支部・四国支部、応用物理学会中国四国支部物理教育学会四国連絡会議 2004年度支部学術講演会  2004年 

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  • タイトバインディング法によるシリコンナノワイヤの電子伝導

    日本物理学会中国支部・四国支部、応用物理学会中国四国支部物理教育学会四国連絡会議 2004年度支部学術講演会  2004年 

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  • Parallel TBMD, Hybrid Classical/TB-MD, and their Application to Interfacial Phenomena in Nanostructured Semiconductors

    Second International Conference on Multiscale Materials Modeling  2004年 

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  • セラミックス・半導体ナノ微粒子系の界面現象のシミュレーション

    第14回 格子欠陥フォーラム -固体強度に関するモデリングとシミュレーション-  2004年 

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  • Structure Formation in Dusty Plasmas under Microgravity

    Generation, Growth, Behavior, and their Control of Fine Particles in Plasmas -5th Workshop on Fine Particle Plasmas-第5回微粒子プラズマ研究会- プラズマ中微粒子の発生・成長と挙動、およびその制御  2004年 

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  • 半導体ナノワイヤにおける電子ダイナミクス

    日本物理学会 第59回年次大会  2004年 

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  • Diffusion Mechanisms of Impurities and Point Defects in Silicon: Tight-Binding Molecular Dynamics Simulation

    IUMRS-ICAM2003, Symposium D9:"Multiscale Design of Nano-materials"  2003年 

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  • The Size Dependence of the Effective Potentials of Ferromagnetic Clusters within the Framework of DFT Scheme

    IUMRS-ICAM2003, Symposium D9:"Multiscale Design of Nano-materials"  2003年 

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  • A DFT Study of the Electronic Structure of Transition Metal Clusters

    IUMRS-ICAM2003, Symposium D9:"Multiscale Design of Nano-materials"  2003年 

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  • SiおよびSiC粒界の安定性解析:MD/TBMDシミュレーション

    日本セラミックス協会2003年年会  2003年 

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  • SiおよびSiCのナノ構造における粒界形成と安定性:並列TBMDおよびハイブリッドMD/TBMDシミュレーション

    日本物理学会2003年秋季大会  2003年 

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  • SiおよびSiC微粒子間接合界面のMD/TBMDシミュレーション

    日本金属学会2003年春季(第132回)大会  2003年 

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  • Stability of High-Energy Grain Boundaries in Nanocrystalline Si and SiC: Parallel MD, Tight-Binding MD, and Hybrid Tight-Binding/Classical MD Studies

    Materials Research Society Fall Meeting 2003  2003年 

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  • ナノ構造 Si/SiC の粒界形成と安定性:並列 TBMD およびハイブリッド MD/TBMD シミュレーション

    日本金属学会2003年秋期大会  2003年 

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  • Stability of Grain Boundaries in Nanostructured Si and SiC: A molecular dynamics study

    IUMRS-ICAM2003, Symposium D9:"Multiscale Design of Nano-materials"  2003年 

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  • Parallel TBMD and Hybrid MD/ TBMD Simulations of Nanostructured Ceramics

    IUMRS-ICAM2003, Symposium D9:"Multiscale Design of Nano-materials"  2003年 

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  • Hydrogen diffusion in Si: A tight-binding molecular dynamics study

    IUMRS-ICAM2003, Symposium D9:"Multiscale Design of Nano-materials"  2003年 

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  • Tight-binding approach to electron transport in nanostructured semiconductors and their interfaces

    IUMRS-ICAM2003, Symposium D9:"Multiscale Design of Nano-materials"  2003年 

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  • Collaborative Simulation Grid: Multiscale Quantum-Mechanical/Classical Atomistic Simulations on Distributed PC Clusters in the US and Japan

    15th Annual SuperComputiong Conference (SC2002)  2002年 

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  • クーロンクラスターの基底状態と構造転移

    日本物理学会第57回年次大会  2002年 

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  • 閉じこめられた湯川系:微小重力下の一成分および多成分系のシミュレーションと理論 III

    日本物理学会第57回年次大会  2002年 

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  • シリコン結晶粒界におけるアモルファス層の安定性解析:分子動力学シミュレーション

    日本物理学会中国支部・四国支部,応用物理学会中国四国支部 2002年度支部例会  2002年 

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  • クーロンクラスターの融解

    日本物理学会中国支部・四国支部,応用物理学会中国四国支部 2002年度支部例会  2002年 

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  • Siアモルファス粒界の安定性解析:MD/TBMDシミュレーション

    日本物理学会2002年秋季大会  2002年 

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  • 2次元ダスト結晶中の微粒子の遮蔽長と電荷

    日本物理学会2002年秋季大会  2002年 

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  • Screening Length and Electric Charge of Dust Particles

    Fine Particle Plasma: Basis and Applications - 第3回ダストプラズマ研究会  2002年 

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  • セラミックス・ナノ微粒子系の原子論的シミュレーション

    第8回ホソカワ粉体工学シンポジウム, 機能性微粒子の設計--粒子設計のためのシミュレーション  2002年 

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  • 酸化チタン・ナノ構造体の焼結過程:電荷可変分子動力学シミュレーション

    日本セラミックス協会 2002年年会  2002年 

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  • Tight-binding study of nanocrystalline silicon carbide: Dynamics of neck formation, atomic diffusion, and electron mobility

    Mardi Gras Conference 2001 "Multiscale Simulation, Theoretical, and Experimental Approaches of Deformation, Friction, and Fracture"  2001年 

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  • 大規模並列分子動力学計算ー計算機援用による欠陥・界面制御を目指して

    日本物理学会領域10シンポジウム招待講演  2001年 

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  • 第一原理/半経験的計算法にもとづく粒子集合体のマルチスケールモデリング

    シンポジウム「粒子集合体の自己組織化過程と機能発現」  2000年 

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  • 第一原理/半経験的計算法にもとづく粒子集合体のマルチスケールモデリング

    シンポジウム「粒子集合体の自己組織化過程と力学的機能発現」  2000年 

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  • Tight-Binding Molecular Dynamics of Ceramic Nanocrystals using Parallel PC Cluster

    International Workshop on Fine Ceramics 2000 "Grain Boundary Engineering in Ceramics: From Grain Boundary Phenomena to Grain Boundary Quantum Structures"  2000年 

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  • Parallel Tight-Binding Simulations of Nanophase Ceramics: Atomic and Electronic Transport at Grain Boundaries

    Materials Society Fall Meeting: Symposium Z "Multiscale Materials Modelling"  2000年 

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  • 並列分子動力学計算の実状と材料科学への応用

    日本材料学会第48期第3回分子動力学部門委員会講演会  1999年 

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  • Tight-Binding Molecular Dynamics Study of Si-based Materials on Parallel PC Cluster

    International Meeting on Thermo-Mechanical and Electrical Properties of High-Temperature Materials  1999年 

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  • Tight-binding molecular dynamics of ceramic nanocrystals using PC-based parallel machines

    Materials Research Society Fall Meeting '99, "Nanophase and Nanocomposite Materials III"  1999年 

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Works(作品等)

  • 岡山大学知恵の見本市2015

    2015年

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担当授業科目

  • マルチスケールデバイス設計学演習 (2021年度) 通年  - その他

  • マルチスケール数値解析学 (2021年度) 後期  - その他

  • 微分方程式 (2021年度) 3・4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式 (2021年度) 3・4学期  - [第3学期]火3,火4, [第4学期]火3~4

  • 微分方程式 (2021年度) 3・4学期  - [第3学期]火3,火4, [第4学期]火3~4

  • 微分方程式1 (2021年度) 第3学期  - 火3,火4

  • 微分方程式2 (2021年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 機能材料・デバイス学 (2021年度) 前期  - その他

  • 表現技法1 (2021年度) 前期  - その他

  • 表現技法2 (2021年度) 後期  - その他

  • 電子デバイス特論 (2021年度) 前期  - 月7,月8

  • 電子情報システム工学特別研究 (2021年度) 通年  - その他

  • 電子物性工学基礎 (2021年度) 第1学期  - 月5,月6,木7,木8

  • 電子物性工学基礎 (2021年度) 第1学期  - 月5~6,木7~8

  • 電子物性工学I (2021年度) 第1学期  - 月5,月6,木7,木8

  • マルチスケールデバイス設計学演習 (2020年度) 前期

  • マルチスケールデバイス設計学演習 (2020年度) その他  - その他

  • マルチスケールデバイス設計学演習 (2020年度) 通年  - その他

  • マルチスケール数値解析学 (2020年度) 後期  - その他

  • 微分方程式 (2020年度) 3・4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式 (2020年度) 3・4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式 (2020年度) 3・4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式 (2020年度) 3・4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式 (2020年度) 3・4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式 (2020年度) 3・4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式1 (2020年度) 第3学期  - 火3,火4

  • 微分方程式1 (2020年度) 第3学期  - 火3,火4

  • 微分方程式1 (2020年度) 第3学期  - 火3,火4

  • 微分方程式1 (2020年度) 第3学期  - 火3,火4

  • 微分方程式1 (2020年度) 第3学期  - 火3,火4

  • 微分方程式1 (2020年度) 第3学期  - 火3,火4

  • 微分方程式2 (2020年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式2 (2020年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式2 (2020年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式2 (2020年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式2 (2020年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 微分方程式2 (2020年度) 第4学期  - 火3,火4

  • 機能材料・デバイス学 (2020年度) 前期  - その他

  • 表現技法1 (2020年度) 前期  - その他

  • 表現技法2 (2020年度) 後期  - その他

  • 電子デバイス特論 (2020年度) 前期  - 月7,月8

  • 電子情報システム工学特別研究 (2020年度) 通年  - その他

  • 電子物性工学基礎 (2020年度) 第1学期  - 月5,月6,木7,木8

  • 電子物性工学基礎 (2020年度) 第1学期  - 月5,月6,木7,木8

  • 電子物性工学I (2020年度) 第1学期  - 月5,月6,木7,木8

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