2015 Fiscal Year Annual Research Report
占有サイト解析とグラフ理論による超イオン伝導体解析
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26820319
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
岸田 逸平 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 助教 (30419676)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | イオン伝導機構 / グラフ理論 / 最小エネルギー経路問題 / 高イオン伝導体 / 理論計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオンの遷移をグラフ理論で取り扱い，長距離伝導の可能な最小エネルギー経路を探索する手法を開発した。この手法を高イオン伝導体 α-AgI に適用して有用性を確認するとともに、この結晶におけるイオン伝導機構と移動エネルギーを明らかにした。これらの成果を日本セラミックス協会(2015年3月)にて口頭発表した。国際会議 WorldEngineeringConferenceandConvention Engineering:InnovationandSociety(世界工学会議)2015 にてポスター発表した。また、オープンアクセス誌 AIP Advances 誌に掲載された。(2015年10月7日)
一般に広く用いられている構造最適化計算では不安定構造のエネルギーを評価できないことから、解析の初期段階においては特に一点計算が有用であることを明らかにした。また同時に、構造最適化を上手く取り入れることで本手法のさらなる発展の可能性を見出した。本手法による解析ののちにNudged Elastic Band法を用いることで精度の高い移動解析を効率的に導けることを示した。
オリビン型構造 LiFePO4 についても解析を行い、本手法が Li イオン伝導系についても、また濃度の異なる組成においても解析可能であることを示した。この成果を日本セラミックス協会(2015年9月) にて共同研究者と連名でポスター発表した。
イオン伝導解析のためには特に効率と精度を考慮して多数の計算を行う必要があることから、理論計算における誤差の取り扱いの理論的に確立した。この成果を Journal of Computational Physics (Elsevier) に投稿した。
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