変分APW法の開発と超イオン伝導物質の電子状態解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640371
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 家富 洋 新潟大学, 理学部, 助教授 (20168090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 彰 新潟大学, 理学部, 教授 (40004329)
• Keywords: APW法 / 電子状態 / 超イオン伝導 / マフィン・ティン球 / p-d相関 / 多重極分極率 / 分子動力学

Research Abstract

1)電子状態計算手法の整備・開発
変分APW法の基本的アイディア(マフィン・ティン球半径の変公的決定)を公刊した.現在,その詳細を明らかにする論文を準備中である.
2)銀イオンd閉殻の多重極変形効果
孤立原子の多重極分極率を計算するための手法を相対論的取り扱いを含めて定式化(Sternheimer法の拡張)している.
3)貴金属ハロゲン化物におけるp-d状態混合
一連の貴金属ハロゲン化物,AgXおよびCuX(X=Cl,Br,I),について変分APW法に基づく電子状態計算を行うことにより,p-d状態混合強度とイオン伝導度との相関を包括的に調ベた.p-d状態混合強度を特徴づけるパラメター「generalized covalency」を新たに導入し,超イオン伝導性発現の基本要因として提案している「弱いp-d状態混合の実現」が普遍的に成立することを確証した.
4)その他の関連研究
超イオン伝導性ガラス(Ag/Ge/Se)の構造やダイナミックスを分子動力学シミュレーションによって明らかにした.特に銀原子クラスター化の前駆現象を発見し,その詳細を明らかにした.また,超イオン伝導体の母物質である二酸化チタンに対して電荷可変型のポテンシャルを開発し,その有効性を確認した.

Research Products

• [Publications] H. Iyetomi: "Development of a variational augmented plane wave method and its application to the electronic structure of ionic compounds"Computer-Aided Design of High-Temperature Materials (Oxford Univ. Press, New York). 384-392 (1999)
• [Publications] H. Kikuchi: "Band-theoretical approach to the superionic conductivity of solid electrolytes"Computer-Aided Design of High-Temperature Materials (Oxford Univ. Press, New York). 393-401 (1999)
• [Publications] S. Ogata: "Variable-charge interatomic potentials for modelcular-dynamics simulations of TiO_2"J. Appl. Phys.. 86/6. 3036-3041 (1999)
• [Publications] 一丸節夫: "高密プラズマ物質の統計物質-金属水素を中心に-"J. Plasma and Fusion Research. 75/9. 1037-1044 (1999)
• [Publications] H. Iyetomi: "Incipient phase separation in Ag/Ge/Se glasses: clustering of Ag atoms"J. Non-Cryst. Solids. 262. 135-142 (2000)
• [Publications] S. Ogata: "Intercluster interaction of simulations of TiO_2 nanoclusters using variable-charge interatomic potentials"Mat. Res. Soc. Symp. Proc.. (掲載予定)581. (2000)