ナノ多層膜材の引張り変形挙動に関する分子動力学シミュレーション

摘要

近年，多層膜構造をもつ複合材料やコーティング材が用いられることが多くなっており，様々な機能性や機械的特性の向上に寄与している．また，各層の薄膜化も進み，膜厚が数十～数百ナノメートルオーダーとなるナノ多層膜とよばれる材料の開発も進められている．このようなナノ多層膜の特性評価については，いわゆる連続体的な特性評価ができず，ナノスケール特有の現象が現れる．このような現象については，実験·実測による特性評価が行われるが，その発現機構の解明とそれに基づく特性予測という観点からは，計算機シミュレーションの活用が不可欠である．このようなナノスケールオーダーの解析手法としては，原子の運動を直接解析する分子動力学法が有効である．そこで本研究では，分子動力学シミュレーションを用いて，ナノ多層膜材料の力学特性の評価と，そのナノスケール特有の現象の発現機構解明を目的とする．本報では，ナノ多層構造のモデルに引張り負荷をかけたときの変形挙動についてシミュレートした結果を示す．