2014 Fiscal Year Annual Research Report
高精度結晶構造探査アルゴリズムの開発と固体水素室温超伝導相探索への適用
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25800218
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
石河 孝洋 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40423082)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 遺伝的アルゴリズム / ポテンシャルエネルギー面トレッキング / 結晶構造探索 / 固体水素 / 超伝導 / 零点振動エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[最終年度に実施した研究の成果]
考案した結晶構造探索手法のポテンシャルエネルギー面トレッキングをテラパスカル領域の炭素に適用させて、歪んだ単純六方構造、歪んだ単純立方構造、β-スズ構造を新たに予測した。この結果はComputational Materials Science誌で発表した。また前年度に遺伝的アルゴリズムを固体水素に適用して得られた斜方晶構造について超伝導性を調べたところ、超伝導転移温度が最大350 Kを示すことを理論的に予測した。この成果については、Physical Review B誌で発表を行った。
[研究機関全体を通じて実施した研究の成果]
本研究課題の目的は、①「高精度結晶構造探査アルゴリズムの開発」と②「固体水素室温超伝導相探索」のふたつに大別できる。①については、固体水素やイットリウムの結晶構造を開発した遺伝的アルゴリズムコードによってうまく探索できた点、ポテンシャルエネルギー面トレッキングを独自に考案・コーディングし、炭素の結晶構造探索に適用できた点を踏まえると十分な成果を挙げることができたと考えている。②については、遺伝的アルゴリズムによって先行研究とは異なる新たな金属相（斜方晶構造）を予測できた点、実際にその結晶構造を使って最大350 Kの超伝導転移温度が得られた点を考慮すると研究課題を十分遂行できたといえる。「高圧相の特定」や「高圧縮固体水素の物性」は高圧物質科学の重要な研究テーマとなっており、本研究課題を遂行することで得られた成果は高圧科学の今後の発展に大きく貢献できると期待される。
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[Presentation] Probing carbon under ultra-high pressure with sound velocity measurements2014
Author(s)
K. Shigemori, K. Shimizu, Y. Asakura, T. Ishikawa, T.Sakaiya, T. Kondo, H. Sumiya, T. Irifune, T. Kadono, Y. Hironaka, H. Azechi
Organizer
Plasma Conference 2014
Place of Presentation
Niigata
Year and Date
2014-11-18 – 2014-11-21
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