2006 Fiscal Year Annual Research Report
第一原理計算に基づく金属ガラスの相互作用エネルギーの解析と構造模型の構築
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15074206
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
星野 敏春 静岡大学, 創造科学技術大学, 教授 (70157014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤間 信久 静岡大学, 工学部, 助教授 (30219042)
安里 光裕 新居浜工業高等専門学校, 数理科, 助教授 (20353261)
田村 了 静岡大学, 工学部, 助教授 (20282717)
古門 聡士 静岡大学・工学部 (50377719)
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| Keywords | 第一原理計算 / Screened-full-potential-KKR / 密度汎関数法GGA / Zr高濃度ZrCu金属ガラス / 凝集エネルギーのクラスター展開 / 2体,3体相互作用エネルギー / Al高濃度AlX(X=Sc-Zn)合金の原子間相互作用 / Embedded-Atom-Method型ポテンシャル |
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| Research Abstract |
1.A1高濃度AIX合金中の原子間相互作用の特徴を明らかにするため、凝集エネルギーのクラスター展開の方法を提案し(Xに関してdiiuteIimtからの展開)、その収束性を調べた。Al_3X(X=Sc,Ti,V)の規則合金(Ll_2,DO_2_2,DO_<23>)の構造間のエネルギー差(Screened FPKKR＆GGAバンド計算の結果)はXの3体ぐらいまで含めばほぼ再現できる。この方法により、金属ガラスの原子構造安定化機講が原子間相互作用で定量的に議論できる。
2.Zr高濃度ZrCu合金中のCu-Cu相互作用(上記のクラスター展開の2体)を調べ、4.5〜4.6A辺りに強い引力があることを発見した。この引力により、Zr_<10>Cu_3、Zr_9Cu_4のicosahedronがZr高濃度ZrCu合金中で安定になる。また、Zr_<10>Cu_3の孤立クラスターのいろいろな原子構造を第一原理分子動力学計算で調べ、cu-Cu距離が4.5〜4.6Aのicosahedren構造が最も安定になることを確かめた。
3.Zr_2Cu規則合金(tetragonal-bcc)の凝集エネルギーと平衡格子定数(水平方向α,垂直方向c)を第一原理計算(ScreenedFPKKR＆GGA)で求め、実験でわかっている平衡格子定数をほぼ完壁に再現した。また、単元素Zr,Cuのfcc,bcc,hcp,sc,diamond構造での全エネルギーの格子定数依存性を調ぺ、それぞれの基底状態の原子構造と平衡格子定数を正確に再現できた。
4.単元素Zr、Cuの基底状態(hcp, fcc)、規則相Zr_2Cuの基底状態(tetragona1-bcc),及びZr中のCu-Cuの相互作用エネルギーを再現できるEmbedded-Atotu-'Method型ポテンシャルの作成(Mishin等の方法(Phys.Rev.B63(2001),224106)を行い、予備的結果を得た。
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