結合軌道モデルによる金属間化合物の結晶構造と熱安定性の予測

Research Project

Project/Area Number	05223224
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	巻野勇喜雄大阪大学, 溶接工学研究所, 助手 (20089890)
Project Period (FY)	1993
Project Status	Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help	¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000) Fiscal Year 1993: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords	結合軌道モデル / 結晶構造マップ / 軌道電気陰性度 / バンドギャップ / 優先置換位置
Research Abstract	金属間化合物を高温構造材料として設計する上で重要な因子である結晶構造を予測・制御するために,結合軌道モデルと軌道電気陰性度にもとづいて結晶構造制御パラメーターの探索を検討した。その結果,原子間の結合特性を表現する2つのバンドパラメーターによって種々の結晶構造を持つ金属間化合物のマップを作成することが可能となり,任意の元素からなる金属間化合物の結晶構造を予測・制御できる可能性が見いだされた。これらのバンドパラメーターは金属間化合物の熱力学的性質と関連づけられ,化合物形成に対する安定性を予測できることも示された。また,化合物形成に対する自由エネルギーとこれらのバンドパラメーターの関係から金属間化合物の融点(あるいは固相温度)が精度良く予測されることが明かとなった。さらに,これらのバンドパラメーターは金属間化合物の機械的性質にとって重要な添加元素の優先置換位置や分配の予測に対しても有力な指標であることも解明されつつある。