理論解析 – セミナーゲート（化学）

セミナー概要 セミナーのテーマ 接着界面の理論解析手法 エポキシ樹脂と金属・無機材料表面の接着メカニズム 接着強度を分子レベルで理解し、性能向上に活かす方法 こんな方におすすめです 接着界面の理論研究に関心のある研究者・技術者 業務に活かすため、接着界面の理論解析の知見を得たい方 接着界面の理論的解析において課題を抱えている方 接着界面の基礎と理論解析手法 実験とシミュレーションをつなぐ！分子レベルで考える接着現象の最前線！接着の基礎から最新の理論解析まで、やさしく丁寧に解説！ 講師 九州大学 大学院 総合理工学研究院 准教授 博士（工学）辻 雄太 氏【専門】計算化学、量子化学、理論化学【略歴】2013年3月 九州大学大学院工学府物質創造工学専攻博士課程修了2013年4月 日本学術振興会特別研究員2013年5月 米国コーネル大学化学科 博士研究員2014年4月 日本学術振興会海外特別研究員2016年4月 九州大学先導物質化学研究所 特任助教2016年8月 九州大学分子システムデバイス国際リーダー教育センター 助教2018年1月 九州大学先導物質化学研究所 助教2022年3月 九州大学大学院総合理工学研究院 准教授【活動】2022年 第45回ケモインフォマティクス討論会実行委員2022年 日本接着学会西部支部若手主催講演会実行委員2023年 日本化学会九州支部会計幹事2023年 理論化学会幹事2024年 触媒学会西日本支部幹事 セミナー趣旨、ポイント 本講演では、金属や無機材料表面と接着剤樹脂との接着界面における分子間相互作用を、理論計算を用いて解析した研究成果についてご紹介します。接着剤として広く利用されるエポキシ樹脂を中心に、その硬化剤を含むモデルも検討し、それが金属（銅、アルミニウム、金など）や酸化物（酸化アルミニウム、酸化銅、酸化クロムなど）表面との間で形成する化学相互作用を、量子力学的手法や分子動力学シミュレーションなどにより詳しく解析した結果についてご紹介します。また、接着破壊だけでなく、樹脂内部で生じる凝集破壊の分子メカニズムについても検討した最近の研究についてもお話しします。 こんな方におすすめ ・接着界面の理論研究に関心のある研究者や技術者・業務に活かすため、接着界面の理論解析の知見を得たい方・接着界面の理論的解析において課題を抱えている方・本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です 得られる知識 本講演では、接着界面を第一原理計算で解析するためのモデリング手法、水素結合や配位結合などの分子間相互作用の解析手法、さらに電荷移動や電子密度分布の評価手法などを学ぶことができます。また、複雑な表面や界面の現象を簡略化しつつ正確に反映するシミュレーションモデルの構築方法を学び、接着強度の要因を分子レベルで理解し、接着剤の性能向上や新材料設計に応用できる知識が得られます。 プログラム １．接着界面の理論研究の歴史 1.1 接着技術の概論 1.2 金属やセラミックス表面の接着の理論研究の歴史 1.3 金属/ポリマー界面の接着の理論研究の歴史２．エポキシ樹脂とアルミナ表面の接着界面の理論的研究 2.1 エポキシ樹脂のモデル化 2.2 アルミナ表面のモデル化 2.3 接着力のシミュレーション 2.4 官能基や表面水酸基密度の影響などについて ３．エポキシ樹脂と窒化ホウ素表面との接着界面の理論研究 3.1 窒化ホウ素表面のモデル化 3.2 分子間力の効果 3.3 エポキシ樹脂のモデル化 3.4 接着界面破壊のシミュレーション４．エポキシ樹脂と金表面との接着界面の理論的研究 4.1 エレクトロニクス分野における接着 4.2 硬化剤の影響 4.3 表面における軌道相互作用 4.4 表面における配位結合（共有結合）の定量化 4.5 第一原理分子動力学シミュレーション５．接着剤樹脂とその他の金属表面との接着界面の理論的研究 5.1 硬化剤を含むエポキシ樹脂のモデル化 5.2 銅表面のモデル化と接着界面のシミュレーション 5.3 酸化クロム表面のモデル化と接着界面のシミュレーション６．その他最近の話題および今後の展望 6.1 凝集破壊過程の分子論的理解 6.2 今後の展望