1996 Fiscal Year Annual Research Report
電子論を用いた新材料の評価と開発のためのコンピューターソフトウェアーの構築
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07555213
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
足立 裕彦 京都大学, 工学研究科, 教授 (60029105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩川 正二 日本電気, システム課, 課長
早藤 貴範 ソニーLSI研究所, 部長
芦田 喜郎 コベルコ科研, 分析解析室, 部長
田中 功 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (70183861)
河合 潤 京都大学, 工学研究科, 助教授 (60191996)
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| Keywords | DV-X_α法 / XPS / ESCA / FELS / XANES / 蛍光X線 / 材料設計 |
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| Research Abstract |
金属,セラミックスなどの物質の電子状態の第一原理による計算をDV-X_α法を中心にして行い,計算結果から直接にエネルギー準位、電子密度分布,化学結合状態などをグラフィック化し,価電子状態の理解に役立たせた.それと同時に分光スペクトルのピーク強度の第一原理計算を行い,計算結果からただちに理論スペクトルをグラフィック化し,実験スペクトルを再現することによりその正確な解析に役立たせ,材料評価のみならず,新材料の設計や開発に有効なソフトウェアーを構築した.
電子状態の計算にはDV-X_α法を中心にして行った.DV-X_α法は研究代表者(足立)らが開発した方法であり,金属,半導体,イオン結晶などすべての物質の電子状態計算に用いることが出来る.現在ワークステーション上で簡単な入力データにより電子状態計算が実行できるが,これを材料設計に供するべく系統的に行う目的で,材料電子状態計算システムを購入し,大規模計算を実行した.
合金や半導体などの材料開発には,現在理論面から実際に研究開発を行っている民間企業の研究者(ソニーLSI研究所;早藤貴範,コベルコ科研:芦田喜郎)が参加し,ソフト開発の立案を行った.材料強度や機能の特性評価を具体的に行うため,物質が変わったときの価電子レベルや結合状態などの変化を,計算結果から直ちに視覚化して迅速に的確に解析できるようにした.また光電子分光(ESCA)や蛍光X線分光などの電子遷移スペクトルの計算を行い,理論スペクトルを計算後直ちに実験スペクトルに重ね合わせて比較できるようにした.とくに本年は,得られた結果を基に,様々な金属やセラミックス系に実際に本計算システムを適用し,その有効性を確認した.
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[Publications] I.Tanaka: "Calculation of electron energy-loss near edge structures using a model cluster of MgO" Solid State Commun.93. 533-536 (1995)
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[Publications] J.Kawai: "Depth selective chemical state analysis of fly ash with simultaneous XANES measurement of total electron and X-ray fluorescence yields" Physica B. 208&209. 237-238 (1995)
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[Publications] J.Kawai: "Detection of dangling bonds in the mechanically milled h-BN nanocrystals by resonance X-ray scattering above threshold" Physica B. 208&209. 251-252 (1995)
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[Publications] I.Tanaka: "Electronic structure of 3d transition elements in β-Si_3N_4" Phil.Mag.B. 72. 459-473 (1995)
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[Publications] I.Tanaka: "Near-edge x-ray-absorption fine structure of crystalline silicon dioxides" Phys.Rev.B. 52. 11733-11739 (1995)
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[Publications] 足立裕彦: "材料設計に理論を生かす" 化学. 51. 302-303 (1996)
