概要：
ナノ粒子はその母相の示す物性とはまったく異なる物理化学的特性を示すことがあり、とくに高性能触媒や分子レベルのデバイス開発で有望視されている材料である。本プロジェクトではこうしたナノ粒子の原子構造とその物性を、動的挙動まで含めて電子論的に解析する。効率的に設計指針を構築するため、平行してSPring-8を活用したナノ構造解析を行い、期待する機能の発現しているものの原子レベルでの構造解析の結果を踏まえたシミュレーションを行うことによって、環境因子を含めたなにが狙いとする機能の性能（たとえば触媒やナノ磁性体、ナノ誘電体としての機能）を決めているかを明らかにする。これによって機能性ナノ粒子の設計指針を得ることを目的としている。 計算対象が複雑であるので、クラスター計算、バンド計算、第一原理分子動力学計算、古典的分子動力学計算など多面的なアプローチを行うが、地球シミュレータでは計算量の膨大な量子力学的計算をおもに行う。

概要：
有機材料における光の吸収・発光特性について、時間依存密度汎関数法を利用した電子状態計算により解析を行い、材料の設計・開発を進め実用化を推進する。

概要：
タイヤの転がり抵抗は車の燃費の約20%を占めていると言われています。しかし、この転がり抵抗を低減させると雨天時の潤滑路面とのグリップ性能が低下してしまうため、これら性能を両立させる技術の開発が必要となっています。これらの特性は、走行によりゴムが変形した際の分子などの挙動と密接に関係しています。我々は、大型放射光施設SPring-8の高強度X線を利用し、ゴム変形時における分子など構造変化に関する情報を得る実験に取り組んでいます。さらに、得られたデータを用い、世界最大規模の計算能力を有する地球シミュレータで構造解析・シミュレーションを行うことで実際に起こっている事象を解明し、新材料・技術開発を行っていくことを目的としています。

概要：
新幹線の高速化においては、沿線騒音の低減が最も重要な課題であり、特に流速の約６～８乗に比例して増大する空力騒音の低減が必要不可欠である。これまでは風洞実験と現車走行試験により試行錯誤的に開発を行ってきたが、これらの手法だけでは限界がある。そこでLES非定常乱流解析による空力騒音発生メカニズムの解明および空力騒音予測を試みる。
空力騒音は、流体中の大小様々なスケールの渦の変動に起因して発生するため、これを明らかにするには渦を捉えるのに十分なサイズの解析格子を用いた計算を行う必要がある。
本研究では、新幹線の主要な空力騒音源の一つである車間部（車両連結部）を対象として、非常に細かいスケールの渦まで解像する高精度の空力騒音シミュレーションを行う。

概要：
高炉操業において、鉄鉱石の還元材であるコークスなどの使用量 を低減し、CO2排出のミニマム化をはかるためには、高炉操業の 安定及び効率化が必要である。このため、高炉内部の現象を解明 すべく、ガス及び固体粒子群の運動についてDEM(Distinct Element Method)でモデル化した計算機シミュレータを開発する。