2002 Fiscal Year Annual Research Report
並列計算手法による超イオン性の発現機構の研究-高速イオン物質開発の基礎-
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12440085
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| Research Institution | NIIGATA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
小林 迪助 新潟大学, 理学部, 教授 (20018881)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鶴田 健二 岡山大学, 工学部, 助教授 (00304329)
草部 浩一 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (10262164)
家富 洋 新潟大学, 理学部, 教授 (20168090)
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| Keywords | 層状超イオン導電体 / p-d混成 / 粒子相関 / クーロン固溶体 / 高密度星 / 非線形化 / ダイヤモンド粒界 / シリコン中の水素拡散 |
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| Research Abstract |
1.(1)貴金属ハライド,貴金属3元化合物についてバンド計算とDV-Xα法によりハロゲンのp電子と貴金属イオンのd電子とのp-d混成状態を調べ,反結合的な状態が強いことが分かった.(2)高イオン伝導体を開発する目的で,CaF2とBaF2の層状構造を有する超イオン導電体を作成し,MD法によりその構造と動的性質を調べた.層の厚みが薄く,界面の面積が広がるにつれてイオン伝導度が大きくなることが分かった.(3)α-AgIについて,Iの作る4面体と拡散イオンのAgとのダイナミックな相関がMD法により詳細に調べられた.
2.2種のイオンが負電荷一様背景中で不規則に固溶した固体(クーロン固溶体)の力学的性質を解明した.2種類の特徴的な変形を考え,弾性定数をエネルギ-の歪みに対する2階微分から求めるとともに,あわせて有限の歪みに対するエネルギー変化について直接計算した.得られた結果をまとめると,1)固溶効果によって立方晶の非等方性は大きく失われる,2)方向平均するとクーロン固溶体の弾性定数は純粋結晶の混合相のものとよく一致する,3)安定なクーロン固溶体は純粋結晶に比べて格段に小さい変形で弾性を失う.
3.これまで開発してきた高効率のタイトバインディング分子動力学(TBMD)コードを用いて,(1)ダイヤモンド結晶粒界の構造と水素添加効果,(2)Si結晶とアモルファスSi中での水素原子の高温拡散経路の解析,さらに,(3)並列TBMD法と古典的分子動力学法との併用によるSi結晶粒界中のアモルファス構造の熱的安定性の解析を実施した.(1)についてはすでに論文発表を行い,(2),(3)についても論文投稿準備中である
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[Publications] H.Ogawa, M.Kobayashi: "Cross Conductivity in Silver Chalcogenides"Solid State Ionics. 148. 211-217 (2002)
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[Publications] M.Kobayashi, S.Ono, T.Kohda, H.Iyetomi, S.Kashida et al.: "p-d Hybridization in Superionic Conductors"Solid State Ionics. 154-155. 209-215 (2002)
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[Publications] K.Nomura, Y.Yokoyama, M.Kobayashi: "Particle Correlation in α-AgI"Solid State Ionics. 154-155. 285-289 (2002)
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[Publications] T.Igarashi, H.Iyetomi: "Phase characteristics and elastic properties of binary Coulomb commpounds"J.Phys.A. (印刷中). (2003)
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[Publications] T.Furubayashi, C.Totsuji, K.Tsuruta, H.Totsuji: "Atomic Structure of Grain Boundaries in Diamond: A Tight-Binding Molecular Dynamics Study"Transactions of the Materials Research Society of Japan. Vol.27,No.2. 305-308 (2002)
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[Publications] 鶴田健二: "原子論/電子論にもとづくナノ微粒子界面現象のシミュレーション"粉体工学会誌(連載講座計算粉体工学第2章粒子界面物性と粒子間相百作用). 第39巻,第9号. 692-702 (2002)
