マイクロ波化学をシミュレーションで理解できる一冊

シミュレーションで見るマイクロ波化学-カーボンニュートラルを実現するために-

シミュレーションで見るマイクロ波化学-カーボンニュートラルを実現するために-

インプレスグループで理工学分野の専門書出版事業を手掛ける近代科学社は2023年11月24日に、近代科学社が著者とプロジェクト方式で協業するデジタルを駆使したオンデマンド型の出版レーベルである近代科学社Digitalレーベルより、藤井知氏、和田雄二氏著書による、マルチフィジックス有限要素解析シリーズ第4巻「シミュレーションで見るマイクロ波化学-カーボンニュートラルを実現するために-」を発売した。

藤井知Profile
1985年　筑波大学第三学群基礎工学類変換工学専攻　卒業
1987年　筑波大学大学院理工学研究科修士課程物質工学専攻修了
1987年～2009年　住友電気工業株式会社及びセイコーエプソン株式会社
2007年　京都工芸繊維大学大学院工芸科学研究科
博士後期課程材料科学専攻修了
2009年　千葉大学　産学連携知的財産機構　特任教授
2014年　東京工業大学大学院物質理工学院応用化学専攻　特任教授
2015年　沖縄工業高等専門学校情報通信システム工学科　教授
2021年　豊橋技術科学大学学院工学研究科電気・電子情報工学系・教授
2023年　（独）物質・材料研究機構　特別研究員
論文等　藤井知　他「ダイヤモンドSAWデバイスのその後の進展」,NEW DIAMOND Vol.25, No.2, pp.19-25, 2009、藤井知,和田雄二,他「超省エネ型マイクロ波マグネシウム製錬技術」,アルトピア,vol.8, No.8, Aug., pp.9-16, 2017など

和田雄二Profile
1977年　東京工業大学工学部化学工学科卒業
1982年　東京工業大学大学院理工学研究科化学工学専攻博士後期課程修了
ドイツマックスプランク協会フリッツハーバー研究所客員研究員，アメリカ合衆国南イリノイ大学博士研究員を経て，1985年東京工業大学助手，1991年大阪大学講師，助教授，2006年岡山大学教授，2007年東京工業大学教授，2016-2019 同大学大学物質理工学院長，2020年定年退職により東京工業大学名誉教授，2020年東京工業大学科学技術創成研究院特任教授，国際先駆機構特任教授ならびにマイクロ波化学（株）フェロー・基盤研究室長
2023年10月より一般社団法人ZeroC代表理事
その間，中華人民共和国江蘇大学客員教授(2004)，西南科技大学客員教授(2016)。
著書：Chapter Two -Activation of chemical reactions on solid catalysts under microwave irradiation, Microwaves; Ultrasounds; Photo- and Mechanochemistry and High Hydrostatic Pressure, Green and Sustainable Chemistry, ed. by Bela Torok and Christian Schafer, 2021, Elsevier Inc.，ISBN978-0-12-819009-8.

マルチフィジックス有限要素解析シリーズ
マルチフィジックス有限要素解析シリーズでは最先端の科学技術や教育に関するトピックをできるだけ分かりやすく解説するとともに多様な分野においてマルチフィジックス解析ソフトウェアCOMSOL MultiphysicsRがどのように利用されているかを紹介。

近代科学社Digital
近代科学社が推進する21世紀型の理工系出版レーベル。デジタルパワーを積極活用することで、オンデマンド型のスピーディで持続可能な出版モデルを提案。

www.kindaikagaku.co.jp

「シミュレーションで見るマイクロ波化学-カーボンニュートラルを実現するために-」内容紹介

「シミュレーションで見るマイクロ波化学-カーボンニュートラルを実現するために-」は、化学あるいはほかの分野の開発研究者たちが、自分の化学反応系のマイクロ波技術を導入したいと要望した際、まずはその基本を理解するために読んでほしいと考えて執筆した。
マイクロ波化学とは、電磁波であるマイクロ波をエネルギー源として化学反応系に注入し化学反応を駆動・制御する化学分野であり、従来の伝統的化学とは一線を画す新規な分野。
このマイクロ波化学という分野を理解し、マイクロ波エネルギーを使って化学反応を操るには、化学反応理論の知識と理解だけでなく、電磁波工学の基礎知識と利用技術の理解が欠かせない。
第1～3章で化学基礎の見直しと新しいマイクロ波化学への考え方の方向付け、第4，5章および付録で具体的なシミュレーション方法を解説している。

▼マイクロ波の基礎の基礎から丁寧に解説！

▼マイクロ波技術の具体的なシミュレーション例を紹介！

▼理解を助ける豊富なビジュアルを掲載！

「シミュレーションで見るマイクロ波化学-カーボンニュートラルを実現するために-」目次

第1章　マイクロ波技術のための化学の基本
1.1化学とはどのような学問か
1.2 物質とは
1.3 物質の状態：気体，液体，固体
1.4 物質を構成する単位の運動
1.5 温度の考え方

第2章　化学平衡と化学反応速度
2.1 化学平衡の考え方
2.2 化学反応の速度の扱い方と理解

第3章　マイクロ波はどのように物質と相互作用するか？
3.1 マイクロ波照射下の発熱現象の理解
3.2 誘電率と誘電損失を化学の目で考える
3.3 マイクロ波加熱の特長：加熱モードと局所加熱現象
3.4 マイクロ波照射下で見られる反応促進と特殊効果

第4章　マイクロ波工学
4.1 電波と波
4.2 マックスウェル方程式と電磁気学
4.3 電磁波の特徴
4.4 電磁波の伝送線路
4.5 高周波回路で扱うパラメータ

第5章　マイクロ波化学におけるシミュレーション
5.1 シミュレーションの目的
5.2 固有値計算
5.3 ドリブンモードでの計算
5.4 パラメトリックスイープ
5.5 マイクロ波工学からマイクロ波化学へ～マルチフィジックス～
5.6 ミクロスケールの取り扱い

付録A
A.1 ベクトルの内積
A.2 ベクトルの外積
A.3 ナブラもしくはgrad
A.4 ローテーション
A.5 ベクトルポテンシャル
A.6 フーリエ変換
A.7 特性インピーダンス
A.8 TE103 共振器のCOMSOL 固有値計算
A.9 TE103 共振器のCOMSOL ドリブンモードの計算
A.10 TE103 共振器のCOMSOL パラメトリックの計算