マルチスケール解析による液体金属における拡散挙動の解明

• 研究課題/領域番号: 23K04364
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26010:金属材料物性関連
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 鈴木 進補 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10437345)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 拡散 / 液体金属 / MDシミュレーション / シアーセル / 蛍光X線

研究開始時の研究の概要

微視的な時間・空間尺度における液体金属中の原子の挙動をシミュレーションで可視化し，高精度な巨視的拡散係数測定値で妥当性を裏付け，マルチスケールでの拡散挙動を解明することを目的とする。溶媒をSn,Pb,およびAlとした高精度の不純物および相互拡散実験により高精度拡散係数を得るとともに、分子動力学シミュレーションにより、原子一つ一つの動きを微小時間（< 1 ps）で可視化する。本課題では、申請者のグループが確立してきた高精度拡散係数測定方法を用い、各溶質・溶媒に対し、原子の配置（ショルダー有無）、原子のジャンプ頻度・距離と拡散係数との関係を明らかにし、拡散係数の定式化を行う。