Theoretical analysis of correlation between atomic structure and materials properties in complex disordered structures

• Project/Area Number: 24K01284
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28020:Nanostructural physics-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡邉 聡 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00292772)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 康司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (00838378) ; Lu Augustin 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70807792)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2025: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000); Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: 機械学習ポテンシャル / 第一原理計算 / 欠陥構造 / 構造-物性相関 / 中距離秩序

Outline of Research at the Start

物質の構造と物性に対する理解は進んでいるが、界面等の対称性の破れや不規則構造を含む母相中の欠陥等（以下「複合乱れ構造」とよぶ）の構造、素過程、物性についてはまだ不十分である。そこで本研究課題では、様々な複合乱れ構造の原子構造とそこでの原子・イオンの振舞い、および短距離秩序にとどまらない複合乱れ構造の構造的特徴と物性との相関の解明を目的とする。密度汎関数法、機械学習ポテンシャル、パーシステントホモロジー等を用い、アモルファス構造、結晶／アモルファス界面、粒界、合金ナノクラスター等における複合乱れ構造について、原子構造、物性および両者の相関の解明に取り組む。