Elucidation of diffusion behavior in liquid metals through multi-scale analyses

Research Project

Project/Area Number	23K04364
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 26010:Metallic material properties-related
Research Institution	Waseda University
Principal Investigator	鈴木進補早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10437345)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	拡散 / 液体金属 / MDシミュレーション / シアーセル / 蛍光X線
Outline of Research at the Start	微視的な時間・空間尺度における液体金属中の原子の挙動をシミュレーションで可視化し，高精度な巨視的拡散係数測定値で妥当性を裏付け，マルチスケールでの拡散挙動を解明することを目的とする。溶媒をSn,Pb,およびAlとした高精度の不純物および相互拡散実験により高精度拡散係数を得るとともに、分子動力学シミュレーションにより、原子一つ一つの動きを微小時間（< 1 ps）で可視化する。本課題では、申請者のグループが確立してきた高精度拡散係数測定方法を用い、各溶質・溶媒に対し、原子の配置（ショルダー有無）、原子のジャンプ頻度・距離と拡散係数との関係を明らかにし、拡散係数の定式化を行う。