2005 Fiscal Year Annual Research Report
経験的分子動力学ポテンシャルの世界標準規格の構築とデータベース化への戦略的展開
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17656037
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
泉 聡志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30322069)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 信介 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80134469)
原 祥太郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10401134)
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| Keywords | 分子動力学 / 分子動力学ポテンシャル / 規格 / データベース / 遺伝的アルゴリズム / 密度汎関数法 / 標準化 / レナードジョーンズポテンシャル |
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| Research Abstract |
本研究は、アモルファス金属や化合物半導体等の高度な分子動力学計算に不可欠な高精度な経験的分子動力学ポテンシャルの標準規格の構築を行った後、ポテンシャル開発ソフトをインターネットのWebを通じて公開し、利用ユーザの結果をデータベースとして蓄積して共有することにより、世界標準のデータベースを作成することを目的とする。
ポテンシャルの標準規格化のため、現在提案されているポテンシャルの調査を行い、物理的な概念・関数形(例えば二体・三体・イオン・ボンドオーダー・電荷移動ポテンシャル)により分類した。有名なEAMポテシシャルやTersoffポテンシャルなどから派生した最新のモデルの調査を重点的に行った。調査したポテンシャルにより関数形のデータベースを作成した。
次に、上記データベースを用いて、ポテンシャルの標準規格化を行う。すべでの要求に応えるポテンシャル作成は不可能であるため、分類に応じて同時に複数のレベルのポテンシャルを作成する。つまり、例えば鉄などの金属結合では、モース型の二体、ボンドオーダー(EAM)、半経験的EMTポテンシャルの3つのレベルを、シリコンなどの共有結合では、三体、ボンドオーダー(Tersoff)、電荷移動ポテンシャルの3つのレベルを作成する。ユーザは要求される精度に応じてポテンシャルを選択できる。ポテンシャルのあわせ込みはユーザが表現したい目的物性値(ユーザが選定)に対して行う。これにより、個々のユーザの目的にあった精度のポテンシャル開発が可能となる。機能を実現するポテンシャル作成ソフトは専用計算機において自主開発した。
手法を単元系(シリコン)及び多元系(シリコンーボロン)に適用し、その有効性を示した。本成果は、雑誌論文に投稿し、掲載可となっている。
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