FP-KKR-Green関数法による合金中の有効原子対相互作用歪エネルギーと相図

• 研究課題/領域番号: 09242212
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 星野 敏春 静岡大学, 工学部, 教授 (70157014)
• 研究分担者: 浅田 寿生 静岡大学, 工学部, 教授 (90022269)
• 研究期間 (年度): 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 1997年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 合金の相図 / 第一原理計算 / FP-KKR-Green関数法 / LSDA / GGA / 有効原子対相互作用エネルギー / クラスター変分法

研究概要

1.密度汎関数法の局所密度近似(LSDA)を超えた非局所密度近似の計算(generalized gradient approximation; GGA)でぼ母体機械的性質(格子定数、弾性定数)の計算を実行し、3d遷移金属を含め、ほぼ実験値を再現することを明らかにした。
2.Cu、Al中の空格子形成エネルギーをGGA計算で求め、実験値との良い一致を得た。格子歪効果も第一原理計算で求まる原子に働く力を入力パラメータとするKanzaki模型で取り扱える。空格子周りの母体原子の格子歪は振動しながら、かなり遠方まで存在する。
3.金属中の不純物対の相互作用エネルギーを求め、多くの場合に第一近接相互作用エネルギーが支配的であることを明らかにした。(第一近接相互作用エネルギーの符号でsegregationとdisorderの区別ができる)現段階の計算ではLSDAとポテンシャルの球面近似を用いている。また、クラスター変分法でCu中のCo、Pd中のRuの不純物溶解度限を計算し、実験結果をよく再現することを示した。また、不純物領域内の原子のrandomnessのみをdirect configurational averaging法で取入れた計算でも、diffuse-scatteringの実験結果からInverse Monte Carlo法で決定される有効原子対相互作用エネルギーの濃度依存性を再現することを示した。(低濃度合金)

研究成果

• [文献書誌] T.Hoshino et al: "First-Principles Calculations for Vacancy Formation Energies in Cu and Al" Computational Material Science. (in press)(未定). (1998)
• [文献書誌] M.Asato et al: "Vacancy Formation Energies in FCC metals:beyond the LSDA" J.Magn.Magn.Matter.(未定)(in press). (1998)
• [文献書誌] T.Hoshino et al: "Non-self-consistent First-Principles Calculations for Total-Energy Changes" J.Magn.Magn.Matter.(未定)(in press). (1998)
• [文献書誌] T.Hoshino et al: "Effective Pair Interaction Energies in Random FCC Binary Allays‐‐‐" Proceeding of Third Pacific fim International Conference on Advanced Materials and Procesing. (未定). (1998)
• [文献書誌] 安里光裕 等: "FP-KKR-Green関数法による金属中の平衡格子定数・体積弾性率・原子空孔形成エネルギーの第一原理計算" 日本金属学会会報. 7月号(掲載予定). (1998)
• [文献書誌] T.Hoshino et al: "Interaction Energies of Point Defects in Metals:Nonlocal Effect" Physica B. 237-238. 361-362 (1997)
• [文献書誌] T.Asada et al: "First-Principles Calculations of Cu(100)C(2×2)3d Surface Alloy" Physica B. 237-238. 359-360 (1997)
• [文献書誌] T.Asada et al: "Total Energy Spectra of Complex Sets of Magnetic States for Fe film" Phys.Rev.Lett.79. 507-510 (1997)
• [文献書誌] T.Hashino et al(分担)論文集: "Properties of Complex Inorganic Solids、(ed,by A.Gonis)" Plcrum(New York),by A.Gonis, 129-132 (1997)