株式会社モルシス

SciMAPSによる熱伝導率計算

最終更新日: 2021-08-26 15:05:10.0

上記では、電子ブックの一部をご紹介しております。

SciMAPSによるLAMMPSを利用した熱伝導率計算の事例を紹介。低分子から高分子までを計算。
電子機器の小型化・高機能化により増大する発熱方向の制御、車載電子機器の動作温度の維持、排熱再利用による未利用エネルギーの削減などにおいて、材料による伝導熱の制御(サーマルマネージメント)は1つの課題となっています。原子の分布、官能基の配向等の原子・分子レベルでの挙動と熱伝導率の関係を詳細に調べられる分子シミュレーションによるアプローチは、ナノスケールの情報によるサーマルマネージメント材料の探索手法として考案されています。
本稿では仏国Scienomics社の開発したSciMAPSの熱伝導率計算機能を使って、低分子、高分子、アモルファスと結晶の3つの観点から検討した事例を紹介します。

関連情報

材料設計支援プラットフォーム『SciMAPS』
材料設計支援プラットフォーム『SciMAPS』 製品画像

SciMAPSの各機能は、さまざまなシミュレーションに対して分子モデルを構築する構造構築機能(Build)、計算プログラムとそれに対するインターフェースから構成されるプラグインとして提供されるシミュレーション機能(Simulate)、シミュレーション機能により得られたデータを解析する解析機能(Analyze)、実行したジョブの管理、構造データの入出力、スクリプトを実行など、SciMAPSの根幹となるインフラストラクチャ(Infrastructure)からなります。シミュレーション機能のプラグインは分野ごとにまとめられパッケージとして提供されます。パッケージには量子化学・物理計算(Quantum)、力場計算、メソスケール計算(Classical)、熱力学物性計算、構活性相関(Engineering)の3つがあります。基本構造構築機能、解析機能、インフラストラクチャ機能からなる基本環境に必要に応じてパッケージを加することにより、研究に最適な材料設計環境をそろえることができます。

※詳しくは資料をご覧ください。お問い合わせもお気軽にどうぞ。

力場計算支援ソフトウエア『Direct Force Field』
力場計算支援ソフトウエア『Direct Force Field』 製品画像

◎最も高い精度を持つ力場パラメータ
登録されている力場パラメータは、開発者のCOMPASS等の力場開発における経験と知識に基づいて、作成、検証されています。そのため、現在考えられる最も高い精度を持つ力場パラメータが提供されています。
◎力場パラメータの作成
量子化学計算の結果から力場パラメータの作成が可能です。非常に複雑なポテンシャル面に、力場のポテンシャル関数を効率よくフィットするパラメータ決定手法を備えており、量子化学計算のデータから信頼性の高い力場パラメータを高速に開発できます。
◎ 用途に応じた力場データベース
材料設計向けまたはライフサイエンス向けの力場DBいずれかが付属します。いずれも有機低分子、合成高分子、薬物分子等の有機分子全般に対応できるようパラメータを作成しています。材料設計向け力場DBは関数形にAeon社オリジナルのTEAMを採用し、ライフサイエンス向け力場DBには関数形にAMBERを採用しています。

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材料設計支援プラットフォーム『SciMAPS』
材料設計支援プラットフォーム『SciMAPS』 製品画像

SciMAPSの各機能は、さまざまなシミュレーションに対して分子モデルを構築する構造構築機能(Build)、計算プログラムとそれに対するインターフェースから構成されるプラグインとして提供されるシミュレーション機能(Simulate)、シミュレーション機能により得られたデータを解析する解析機能(Analyze)、実行したジョブの管理、構造データの入出力、スクリプトを実行など、SciMAPSの根幹となるインフラストラクチャ(Infrastructure)からなります。シミュレーション機能のプラグインは分野ごとにまとめられパッケージとして提供されます。パッケージには量子化学・物理計算(Quantum)、力場計算、メソスケール計算(Classical)、熱力学物性計算、構活性相関(Engineering)の3つがあります。基本構造構築機能、解析機能、インフラストラクチャ機能からなる基本環境に必要に応じてパッケージを加することにより、研究に最適な材料設計環境をそろえることができます。

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