投2026-0031

発表論文	Molecular dynamics study on anisotropic water cluster formation in polyethylene: A fundamental perspective on water tree initiation
発表者名	○岩田 晋弥、木谷 亮太、津屋 朋花、他
掲載誌/掲載箇所	Journal of Applied Physics Volume:140, Number:6 Page:064101 (2026)
発表日	2026/8/10

概要

電気絶縁材料における水トリー発生の微視的メカニズムは、依然として未解明な点が多い。本研究では分子動力学シミュレーションを用い、ポリエチレン中の水クラスターの初期形成過程における、外部電界に対する構造的・速度論的応答を解析した。その結果、純水系では電界方向に伸長を示し、水素結合ネットワークの動的軟化(活性化エネルギーの低下)が確認された。一方、硫酸イオンを含む系では、クーロン相互作用により等方的な比較的強い水和コアが形成された。さらに、水素結合の自己相関関数の解析により、硫酸イオンが存在する場合は複数の緩和モードが重畳するため、2成分指数関数によるフィッティングが適用可能であることを明らかにした。