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第一原理計算に基づく合金表面材料設計

研究課題

研究課題/領域番号 22760502
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 金属物性
研究機関京都大学

研究代表者

弓削 是貴  京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70512862)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード第一原理計算 / クラスター展開 / 合金表面 / 相安定性 / 触媒特性 / 合金 / 表面 / ナノ粒子 / 材料設計 / 合金ナノ粒子 / 可変格子クラスター展開法
研究概要

経験的パラメータを用いない量子力学の理論計算に基づいて,構造の自由度の高い合金バルク表面や合金ナノ粒子の構造と相安定性,およびこれらの触媒特性を高い精度で系統的に予測するための計算手法の開発に成功した.また,構造の自由度の高いナノ粒子の構造・原子配置に依存した自由エネルギーを精確に取り扱える新しい理論計算手法:「格子補強クラスター展開法」を開発し,理論計算に基づく合金表面材料設計の適用範囲の飛躍的な拡大に成功した.格子振動がナノ粒子の偏析に与える影響を定量的に評価し,多元系において最近接ペアの固溶体を表面で形成する場合の固溶限に対する格子振動効果の傾向を普遍的に記述する新しい概念を提案した.

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Modeling configurational energetics on multiple lattices through extended cluster expansion2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yuge
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B85 号: 14 ページ: 144105-144105

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.144105

    • NAID

      120005439736

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grid increment cluster expansion for polymorphic structures in alloys2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yuge
    • 雑誌名

      Calphad

      巻: 36 ページ: 23-27

    • DOI

      10.1016/j.calphad.2011.10.009

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversal segregation driven by lattice vibration for alloy nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yuge, M. Kusaka, and J. Kawai
    • 雑誌名

      Calphad

      巻: 36 ページ: 151-154

    • DOI

      10.1016/j.calphad.2011.07.001

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] configurational energetics on multiple lattices through extended cluster2012

    • 著者名/発表者名
      K.Yuge
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trends in solubility between boronnitride and carbon2011

    • 著者名/発表者名
      K. Yuge
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B84 号: 13

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.134207

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concentration effects on segregation behavior of Pt-Rh nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      K. Yuge
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: B84 号: 8

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.085451

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability and Electronic Structures of Pt-Rh Icosahedral Nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      K. Yuge
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 52 号: 7 ページ: 1339-1343

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2011055

    • NAID

      130004454756

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability and Electronic Structures of Pt-Rh Icosahedral Nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      Koretaka Yuge
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: (in print)

    • NAID

      10029296654

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Accurate prediction of alloy phase stability through variable lattice cluster expansion2011

    • 著者名/発表者名
      弓削是貴
    • 学会等名
      MRS-J2010
    • 年月日
      2011-12-21
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Alloy materials design through firstprinciples and statistical thermodynamics calculations2011

    • 著者名/発表者名
      弓削是貴
    • 学会等名
      MRS-J2011
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-12-19
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理統計熱力学計算に基づく合金材料設計2011

    • 著者名/発表者名
      弓削是貴
    • 学会等名
      第21回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2011-12-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 炭窒化ホウ素の固溶限の傾向2011

    • 著者名/発表者名
      弓削是貴
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      宜野湾市
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 炭窒化ホウ素の固溶限の傾向2011

    • 著者名/発表者名
      弓削是貴
    • 学会等名
      日本金属学会秋季大会
    • 発表場所
      宜野湾市
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 可変格子クラスター展開法による合金の相安定性の予測2010

    • 著者名/発表者名
      弓削是貴
    • 学会等名
      日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館
    • 年月日
      2010-12-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 可変格子クラスター展開法におけるクラスターの分類2010

    • 著者名/発表者名
      弓削是貴
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 可変格子クラスター展開法におけるクラスターの分類2010

    • 著者名/発表者名
      弓削是貴
    • 学会等名
      日本金属学会 2010年秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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