2018 Fiscal Year Annual Research Report
Ab-initio Calculations for Phase Diagrams based on FPKKR and CVM including Long-range Interactions between Impurity Atoms
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16K06710
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| Research Institution | Niihama National College of Technology |
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Principal Investigator |
安里 光裕 新居浜工業高等専門学校, 数理科, 教授 (20353261)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 第一原理計算 / FPKKR法 / CVM / 状態図 / 原子間相互作用 / 格子振動効果 / 電子励起効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究目的は、材料研究・開発におけるナノレベル以下での組織制御についての理解や物性予測に不可欠となる状態図を理論計算（第一原理計算）から高精度 に予測（あるいは再現）するための研究手法の開発と物性予測への応用を行うことである。 このことを達成るために、フルポテンシャルKKR法（FPKKR法）とクラスター変分法（CVM)を組み合わせて、局所格子歪効果と遠距離原子間相互作用を正確に扱う自由エネルギーの計算手法、および、そのプログラムコードを開発し、あわせて、合金状態図や新物性予測のための計算を実行した。
最終年である本年度は、研究のまとめとしての学会発表および論文発表を行った。具体的には①FPKKR法により正確に計算された第10近接の2体相互作用を取り入れ、②フェルミ・ディラック分布における有限温度での電子励起効果、および、③有限温度での格子振動効果による格子緩和を取り入れたPd中のRhおよびRuの不純物溶解度限の温度依存性を定量的に再現し、これらの3つの効果がどのような作用をしているかを定量的に明らかにした。また、①に関しては、スーパーセル近似で扱うことが極めて難しい遠方の原子間相互作用を第20近接程度まで計算し収束性を確認し、本研究手法による相互作用エネルギーのクラスター展開の計算精度の有効性についても論文発表を行った。
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