| 研究課題/領域番号 |
16H02387
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
大谷 博司 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70176923)
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| 研究分担者 |
飯久保 智 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (40414594)
徳永 辰也 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40457453)
榎木 勝徳 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (60622595)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2016年度: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円)
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| キーワード | 状態図 / 相平衡 / 電子論計算 / 準安定状態 / 相変態 / 拡散・相変態・状態図 / 遺伝的アルゴリズム / 第一原理計算 / 金属物性 / 計算物理 |
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| 研究成果の概要 |
本研究ではConvex hullを用いた第一原理計算ベースの基底状態解析により，目的の相が他の相に対して有する相対的安定性を計算する手法と準安定性を克服する方法論の開拓に取り組み，電子論計算状態図の有効性と課題について検討した．理論状態図と実験状態図の比較から，両者にはわずかに異なる平衡が見られたが，自由エネルギーを数kJ/mol前後補正することで相境界が再現されたことから，この手法が状態図作成においてきわめて有用であることがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって，各準安定構造のエネルギー準位と基底状態の自由エネルギー差を定量的に評価することが可能になった．この自由エネルギー差は，目的の新しい準安定物質の作製において熱力学的駆動力となることから，これを計算で求めることができるようになったことは，学問的にきわめて重要であると認識している．実験的なプロセスによってこのような準安定相を作製するためには，さらに活性化エネルギーを評価する必要があるが，Nudged Elastic Band法がこの活性化エネルギーを予測する上で有効な手法であることが確認されたことは今後の準安定構造の合成における重要な第一歩であると考えられる．
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