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第一原理計算に基づく金属ガラスの相互作用エネルギーの解析と構造模型の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15074206
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関静岡大学

研究代表者

星野 敏春  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (70157014)

研究分担者 藤間 信久  静岡大学, 工学部, 教授 (30219042)
安里 光裕  新居浜工業高等専門学校, 数理科, 准教授 (20353261)
古門 聡士  静岡大学, 工学部, 准教授 (50377719)
田村 了  静岡大学, 工学部, 助教授 (20282717)
浅田 寿生  静岡大学, 工学部, 教授 (90022269)
研究期間 (年度) 2003 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
23,800千円 (直接経費: 23,800千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2005年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
2004年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
2003年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
キーワード第一原理計算 / FPKKR / Screened KKR / 密度汎関数法 / 一般化密度分布勾配近似(GGA) / 内部エネルギーのタラスター展開 / 金属ガラスの安定性金属ガラスの局所原子構造 / Screened-full-potential-KKR / 密度汎関数法GGA / Zr高濃度ZrCu金属ガラス / 凝集エネルギーのクラスター展開 / 2体,3体相互作用エネルギー / Al高濃度AlX(X=Sc-Zn)合金の原子間相互作用 / Embedded-Atom-Method型ポテンシャル / 密度汎関数法の一般化勾配近似(GGA) / Screened full-potenntial KKR / 内部エネルギーのクラスター展開 / 格子ひずみエネルギー / ZrCu金属ガラス中のicosahedron / LSDAとGGA / Screened FPKKR / 不純物問題 / クラスター展開相互作用模型(Coherent phase) / EAM型相互作用模型(Non-coherent phase) / バンド(ボンド)エネルギー / 磁性エネルギー / 不純物溶解エネルギー / Fe基規則合金 / 合金中の原子空孔形成エネルギー
研究概要

1.合金の内部エネルギーのクラスター展開の方法とその低次の項(1体、2体、3体)が合金の原子間相互作用の特徴をどれぐらい表しているかを、Al系、Zr系、Fe系で調べた。A高濃度AX合金の場合、1体はdilute-limitでのXの溶解エネルギー、2体はA金属中のX-X不純物エネルギーに対応。2体相互作用の符号と大きさでAX合金の相図の特徴が説明可能である。また、X原子の3体まで含めば、規則相の相対的安定性が予測できそうである(Alの規則相を調べた)。ナノマテリアルの原子構造安定化機溝の解明に役立つと思える。
2.1のクラスター展開の各項を計算できるように、高精度第一原理電子構造計算プログラム(GGA-FPKKR)を整備した。規則合金の電子構造・原子配置、およびその中の不純物が扱える。規則合金の計算にはScreened-versionのFPKKR法を使用。
3.単元素Zr、Cuの基底状態(hcp、fcc)、規則相Zr_2Cuの基底状態(tetragonal-bcc)、及びZr中のCu-Cuの相互作用エネルギーを再現できるEmbedded-Atom-Method型ポテンシャルの作成(Mishin等の方法(Phys.Rev.B63(2001)を行った。分子動力学計算でその有効性を調べている。(大阪大学工学研究科分子動力学計算(渋谷)グループとの共同研究)

報告書

(5件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2008 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (28件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) 備考 (1件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Ab-initio Data for Zr-richZrCu alloys and Embedded-atom-method Potentials2007

    • 著者名/発表者名
      M.Aaato, R.Tamura, N.Fujima, T.Hoshino,
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 561-562

      ページ: 1259-1262

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cluster Expansion Approach for Relative Stability among Different Ato mic Structures in Alloys:an approach from a dilute limit2007

    • 著者名/発表者名
      M.Asato, H.Takahashi, T.Inagaki, N.Fujima, T.Hoshino
    • 雑誌名

      Mater.Trans. 48(7)

      ページ: 1711-1716

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab-initio Data for Interatomic Interactions in Zr-rich ZrX(X=Sc-Cu)Allo ys and Stability of Icosahedron-Like Zr13-nCun(n=3,4)Clusters in Z.r70Cu30 Metallic Glass2007

    • 著者名/発表者名
      N.Fujima, M.Asato, R.Tamura, T.Hoshino
    • 雑誌名

      Mater.Trans. 48(7)

      ページ: 1734-1738

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ab-initio Data for Interatomic Interactions in Zr-rich ZrX(X=Sc-Cu)Allo ys and Stability of Icosahedron-Like Zr13-nCun(n=3,4)Clusters in Zr-rich Zr70Cu30 Metallic Glass2007

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, N.Fujima, M.Asato, R, Tamura
    • 雑誌名

      Jouranl of Alloys and Compunds 434-435

      ページ: 572-576

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stracture and Electronic Properties of a Heterojunction between a Single Wall Carbon Nan otube and a TiC Cluster2007

    • 著者名/発表者名
      N.Fujima, R.Tamura and T.Oda
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.D 41

      ページ: 147-150

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and magnetism in carbon nanotubes including magnetic wire2007

    • 著者名/発表者名
      H.Shiroishi, T.Oda, H.Sakashita and N.Fujima
    • 雑誌名

      Eur.Phys.J.D 43

      ページ: 129-132

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cluster Expansion Approach for Relative Stability among Different Atomic Structures in Alloys : an Approach from a dilute limt2007

    • 著者名/発表者名
      M.Asato, H.Takahashi, T.Inagaki, N.Fujima, R.Tamura, T.Hohino
    • 雑誌名

      Mater. Trans. 48 (7)(未定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Ab-inito Data for Interatomic Interactions in Zr-rich ZrX (X=sc-Zn) Alloys and Stability of Icosahedron-Like Zr_<13-n>Cu_n(n=3,4) Clusters in Zrich Zr_<70>Cu_<30> Metallic Glass2007

    • 著者名/発表者名
      N.Fujima, M.Asato, R.Tamura, T.Hoshino
    • 雑誌名

      Mater. Trans. 48 (7)(未定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Medium-ranged Interaction of Transition-Metals (3d and 4d) Impuritities in Al and Atomic Structures of Al-rich Al-Transition-Metals Alloys2007

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, N.Fujima, M.Asato, R.Tamura
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds 434-435

      ページ: 572-576

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and Electronic Properties of a Heterojunction between a Single Wall Carbon Nanotube and a TiC Cluster2007

    • 著者名/発表者名
      N.Fujima, R.Tamura, T.Oda
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. D 41(未定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and magnetism in carbon nanotubes including magnetic wire2007

    • 著者名/発表者名
      H.Shiroishi, N.Fujima, T.Oda
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. D 41(未定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] アルミニウム合金中の原子間、原子-空孔間相互作用エネルギーの第一原理計算とマイクロアロイング元素の挙動予測2006

    • 著者名/発表者名
      廣澤渉一, 中村文滋, 里達雄, 星野便春
    • 雑誌名

      軽金属 56・11

      ページ: 621-628

    • NAID

      10018407585

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] First-Principles calculations for stability of atomic structures of Al-rich AIX(X=Sc-Zn) alloys, including AlMn quaicrystals : I Solution energies of X in Al2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, N.Fujima
    • 雑誌名

      Intermetallics 14

      ページ: 908-912

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] First-Principles calculations for stability of atomic structures of Al-rich AIX(X=Sc-Zn) alloys, including AlMn quaicrystals : II. Medium-ranged interactions of X pairs in Al2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, S.Tanaka, F.Nakmaura, N.Fujima
    • 雑誌名

      Intermetallics 14

      ページ: 913-916

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Medium-ranged interactions of transition-metal(3d and 4d) impurity pairs in Al and atomic structures of Al-rich Al-transition-metal alloys2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, N.Fujima, M.Asato, R.Tamura
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds (ISMANAM2005) (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] First-principles calculations for stability of atomic structures of Al-rich AlX(X=Sc-Zn) alloys, including AlMn quasicrystal : I. Solution energies of X in Al2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, N.Fujima
    • 雑誌名

      Intermetallics (BMG-IV) (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] First-principles calculations for stability of atomic structures of Al-rich AlX(X=Sc-Zn) alloys, including AlMn quasicrystal : II. Solution energies of X in Al2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, S.Tanaka, F.Nakamura, N.Fujima
    • 雑誌名

      Intermetallics (BMG-IV) (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Al高濃度AlX(X=Sc-Zn)合金の原子間相互作用の第一原理計算と原子構造2006

    • 著者名/発表者名
      星野敏春, 安里光裕, 藤間信久, 田村了
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金 53巻

      ページ: 111-116

    • NAID

      130000055829

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Full-potential KKR calculations for point-defect interaction energies in Al, based on the generalized-gradient approximation : two-body and many-body interactions2005

    • 著者名/発表者名
      F.Nakamura, T.Hoshino, S.Tanaka, K.Hirose, S.Hirosawa, T.Sato
    • 雑誌名

      Transactions of Materials Research Society of Japan 30巻4号

      ページ: 873-876

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Full-potential KKR calculations for point-defect interaction energies in Al, based on the generalized-gradient approximation : two-body and many-body interactions2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, N.Fujima, N.Papanikolaou
    • 雑誌名

      Transactions of Materials Research Society of Japan 30巻4号

      ページ: 877-800

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Full-potential KKR calculations for point-defect energies in Al2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, F.Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Metastable & Nanocrystalline Materials 24-25巻

      ページ: 237-240

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Full-potential KKR calculations for point defect energies in Al2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, F.Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Metastable & Nanocrystalline Materials (in press)(未定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Full-potential KKR calculations for point defect interaction energies in Al : two-bodyand many-body interactions2005

    • 著者名/発表者名
      F.Nakamura, T.Hoshino, N.Tanaka, H.Hirose, S.Hirosawa, T.Sato
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan (in press)(未定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Full-potential KKR calculations for point defect interaction energies in Al : chemical interaction and lattice distortion2005

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, N.Fujima, N.Papanikolaou
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan (in press)(未定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Full-potential KKR calculations for vacancies in Al : Screening effect and many-body interactions2004

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, R.Zeller, P.H.Dederichs
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

    • NAID

      120001756792

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Screened full-potential KKR calculation for iron compounds, based on the generalized-gradient approximation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, T.Nakamura, R.Zeller, P.H.Dederichs
    • 雑誌名

      J.Mag.Mag.Mater. 272-276

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Screened full-potential KKR calculations for transition metals, based on the generalized-gradient approximation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, T.Nakamura, R.Zeller, P.H.Dederichs
    • 雑誌名

      J.Mag.Mag.Mater. 272-276

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] First-principles calculations for vacancy formation energies in Cu-based alloys2004

    • 著者名/発表者名
      M.Asato, T.Hoshino
    • 雑誌名

      J.Mag.Mag.Mater. 272-276

      ページ: 1372-1374

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Ab-initio Data for Zr-richZrCu alloys and embedded-atom-method Potentials2008

    • 著者名/発表者名
      M.Asato
    • 学会等名
      PRICM-6
    • 発表場所
      国際コンベンションセンター,済州島,韓国
    • 年月日
      2008-11-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] GGA&FP-Screened-KKRの第一原理計算によるフルホイスラー合金X2MnY(=Co,Ni,Ru;Y=Al,Si,Ge)の磁性2008

    • 著者名/発表者名
      星野敏春, 安里光祐, 大久保雅史, 藤間信久, 立岡浩一
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      武蔵工業大学量田谷キヤンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] KKR-Green関数法による鉄中の不純物原子問相互作用エネルギーの第一原理計算-不純物元素がSc,Ti,La,Nd,Bi等の場合-2008

    • 著者名/発表者名
      安里光裕, 星野敏春, 川上和人
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      武蔵工業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] FKKKR-GGA第一原理計算によるフルホイスラー合金X2YZ(X=Co,RuY=CrMn;Z=Al,Si)かの電子構造・磁性:I.母体の電子構造・磁性2007

    • 著者名/発表者名
      星野敏春, 中村文滋, 安里光裕, 大久保雅史, 立岡浩一
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] FKKKR-GGA第一原理計算によるフルホイスラー合金X2YZ(X=Co,RuY=CrMn;Z=Al,Si)の電子構造・磁性:I原子位置交換とスピン反転エネルギー2007

    • 著者名/発表者名
      中村文滋, 星野敏春, 安里光裕, 大久保雅史, 立岡浩一
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2007-09-02
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://phys.eng.shizuoka.ac.jp/~hoshino/index.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hoshino, M.Asato, T.Nakamura, R.Zeller, P.H.Dederichs: "Screened full-potential KKR calculations for transition metals, based on the generalized-gradient approximation"J.Magn.Magn.Matter. 未定(未定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hoshino, M.Asato, T.Nakamura, R.Zeller, P.H.Dederichs: "Screened full-potential KKR calculations for iron compounds, based on the generalized-gradient approximation"J.Magn.Magn.Matter. 未定(未定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Asato, T.Hoshino: "First-principles calculations for vacancy formation energies in Cu-based alloys"J.Magn.Magn.Matter. 未定(未定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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