2017 Fiscal Year Research-status Report
Search for regularity of crystal structure based on atomic environment type
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17K06783
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
陳 迎 東北大学, 工学研究科, 教授 (40372403)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 原子配置タイプ / 結晶構造タイプ / 二元系化合物 / 電子構造 / フォーノン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、無機二元系化合物群を対象として、電子構造計算とクラスター展開法(CEM)、フォノン振動解析、もしくはDebye近似を組み合わせた手法により、従来の群論に基づく結晶構造分類に一般化された原子配置タイプ（AET: Atomic Environment Type）の電子論解析を行う、二元系におけるAETの全面的な情報を取得する。申請した際に、平H29年度は、二元系の基底状態の計算原子配置パターン(AET)マップの計算とAETの物理意義の解明を中心として行い、 H30年度以後、AETの圧力、温度依存性の計算に展開するとの計画があったが、実際に計算を始まると、研究を最も効率的に進めるため、H29年度には化合物に一番頻に出現する4-6種類のAETを絞って基底状態と温度、圧力変化のAETマップを同時に解析して、H30年度以後はCN24まで展開するようにスケジュールを変更した。H29年度の主な結果か以下になる。(1) 二元系化合物に一番頻に出現する4種類のAETとそれぞれのAETタイプを有する代表的な1-2種類の結晶構造を選定した：CN4(SZn)；CN6(NaCl )；CN12( L10, L12)；CN14(CsCl, NaTi )。(2) 選定された6種類の構造において、元素周期表に元素番号34までの1A, 2A, 3B, 4B, 5B 6B 及び3A-2B遷移金属元素を対象にすべての組み合わせに対して、基底状態の電子構造計算、圧力をかける状態の電子構造計算、及びフォノン振動の計算を同時に行った。(3)計算結果である基底状態、平衡状態体積を5%,10%圧縮した状態、温度1000K, 2000K時のエネルギーの解析を行い、AETと従来の結晶構造タイプのエネルギーの規則性が観察された。これらのデータが次のステップとなるAETタイプの物理的意味を解明する基礎データとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は概ね順調に進行している。「研究実績の概要」に述べたように、研究計画を変更して、第一年目に基底状態の電子構造と有限温度でのフォノン振動を同時に計算するように研究計画の変更があった。研究代表者は基底状態の計算を、フォノン計算に高い技術を持つ研究員を5ヶ月間雇用して有限温度の計算を行ったことで本研究にとって順調に進行する条件が備えた。研究員の雇用は予定より短くなったため、申請した研究費の未使用額が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
H30年度には、(1)H29年度の計算結果の解析、理論計算結果と既存データの比較、検証、及びいままでデータがなかった二元系におけるAETの圧力、温度依存性データの抽出、整理；(2)AETタイプはCN24まで、元素の種類は元素番号52までの展開；(3) AETの物理的意義の解明との３つの計画で研究を進む。
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| Causes of Carryover |
研究員の雇用は予定より短くなったため、申請した研究費の未使用額が生じた。
次年度には、研究員の雇用、研究発表するための旅費に使用する。
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