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ポリアニオン型リチウムイオン電池正極材料におけるX線分光の高精度第一原理計算

研究課題

研究課題/領域番号 24760537
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 金属物性
研究機関大阪府立大学 (2013)
京都大学 (2012)

研究代表者

池野 豪一  大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 講師 (30584833)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード原子・電子構造 / リチウムイオン二次電池 / XANES / 第一原理計算 / 量子化学 / 密度汎関数理論 / 多体効果
研究概要

リチウムイオン二次電池正極材料の充放電過程における遷移金属の酸化・還元状態変化を調べる上で遷移金属L2,3端X線吸収分光(XANES)は有力な実験手法であるが、その解析には量子論に基づく理論計算が欠かせない。本研究では、多数の軌道に存在する電子間の相互作用をあらわに取り扱う新しいXANESスペクトルの多電子系第一原理計算法を開発した。本手法を利用して、ポリアニオン型正極材料における遷移金属L2,3端XANESの理論計算を系統的に行い、実験と比較可能な theoretical fingerprint 集を作成した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Impact of local strain on Ti-L_<2,3> electron energy-loss near-edge structures of BaTiO_3 : a first-principles multiplet study2014

    • 著者名/発表者名
      Shirou Ootsuki, Hidekazu Ikeno, Yuji Umeda, Yu Yonezawa, Hiroki Moriwake, Akihide Kuwabara, Osamu Kido, Satoko Ueda, Isao Tanaka, Yoshinori Fujikawa, and Teruyasu Mizoguchi
    • 雑誌名

      Microscopy, available online

      巻: 63 号: 3 ページ: 249-254

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu011

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic structures of FeTiO_3-Fe_2O_3 solid solution thin films studied by soft X-ray magnetic circular dichroism and ab initio multiplet calculations2014

    • 著者名/発表者名
      H. Hojo, K. Fujita, H. Ikeno, T. Matoba, T. Mizoguchi, I. Tanaka, T. Nakamura, Y. Taketda, T. Okane and K. Tanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 104 号: 11 ページ: 112408-112408

    • DOI

      10.1063/1.4868638

    • NAID

      120006683954

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mn L2,3-edge X-ray absorption spectroscopic studies on charge-discharge mechanism of Li2MnO32014

    • 著者名/発表者名
      Kei Kubobuchi, Masato Mogi, Hidekazu Ikeno, Isao Tanaka, Hideto Imai and Teruyasu Mizoguchi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 5 ページ: 53906-53906

    • DOI

      10.1063/1.4864167

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zr coordination change during crystallization of MgO-Al2O3-SiO2-ZrO2 glass ceramics2014

    • 著者名/発表者名
      Christian Patzig, Thomas Hoche, Yongfeng Hu, Hidekazu Ikeno, Michael Krause, Marc Dittmer, Antje Gawronski Christian Russel, Isao Tanaka, Grant S. Henderson
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids

      巻: 384 ページ: 47-54

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2013.04.014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The impact of local coordination of Mn on Mn-L_<2.3> edge electron energy loss spectrum2013

    • 著者名/発表者名
      S. Nishida, S. Kobayashi, T. Mizoguchi, A. Kumamoto, H. Ikeno, I. Tanaka, Y. Ikuhara and T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 114 号: 5 ページ: 54906-54906

    • DOI

      10.1063/1.4817425

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vanadium L_<2,3> XANES experiments and first-principles multielectron calculations : Impact of second-nearest neighboring cations on vanadium-bearing fresnoites2013

    • 著者名/発表者名
      Thomas Höche, and Hidekazu Ikeno, Marisa Mäder, Grant S. Henderson, and Robert I.R. Blyth, Brian C. Sales, and Isao Tanaka
    • 雑誌名

      Am. Mineral.

      巻: 98 号: 4 ページ: 665-670

    • DOI

      10.2138/am.2013.4335

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variation of Zr-L_<2,3> XANES in tetravalent zirconium oxides2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, Michael Krause, Thomas Hoöhe, Christian Patzig, Yongfeng Hu, Antje Gawronski, Isao Tanaka and Christian Rüssel
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 25 号: 16 ページ: 165505-165505

    • DOI

      10.1088/0953-8984/25/16/165505

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zr Coordination Change During Crystallization of MgO-Al2O3-SiO2-ZrO2 Glass Ceramics Journal of Non-Crystalline Solids2013

    • 著者名/発表者名
      Christian Patzig, Thomas Höche, Yongfeng Hu, Hidekazu Ikeno, Michael Krause, Marc Dittmer, Antje Gawronski, Christian Rüssel, Isao Tanaka, Grant S. Henderson
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A New Computational Scheme for Large Scale Simulations of Core-Level Spectroscopy in Strongly Correlated Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno
    • 学会等名
      The 7th NanoSquare Workshop
    • 発表場所
      The First Osaka Prefecture University TT-net Workshop
    • 年月日
      2013-11-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] First-Principles Calculations of X-ray Absorption Spectroscopy : Density Functional and Quantum Chemical Approaches2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno
    • 学会等名
      The First OPU-TKU International Symposium : on Frontier Chemistry and Materials for 21st Century
    • 発表場所
      Sakai, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ab-Initio Multiplet Method for Transition Metal L_<2,3>-edge ELNES2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno and Teruyasu Mizoguchi
    • 学会等名
      Electron Microscopy & Multiscale Modeling (EMMM2013)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 反復法を用いた遷移金属L_<2,3>吸収端の多電子計算2013

    • 著者名/発表者名
      池野豪一
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] First-principles Approach for XAS and RIXS from 3d Transition Metal Compounds2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno
    • 学会等名
      8^<th> International Conference on Inelastic X-ray Scattering (IXS2013)
    • 発表場所
      Menlo Park, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Characterization of Transition Metal Ions in Oxides using XANES/ELNES and First-Principles Calculations2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno and Isao Tanaka
    • 学会等名
      2013 Joint Symposium on Advanced Materials and their Applications (ECUST-OPU-KIST)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Systematic ab initio multiplet calculations for L_<2,3> XAS of 3d transition metal compounds2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno
    • 学会等名
      Workshop on Fundamental Aspects of X-ray Spectroscopy : the role of 2p core hole in XAS and RIXS
    • 発表場所
      Utrecht, the Netherlands
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Characterization of Transition Metal Ions in Oxides using XANES/ELNES and First-Principles Calculations2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno and Isao Tanaka
    • 学会等名
      2013 Joint Symposium on Advanced Materials and their Applications (ECUST-OPU-KIST)
    • 発表場所
      ECUST, Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] First-principles Approach for XAS and RIXS from 3d Transition Metal Compounds2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno
    • 学会等名
      8th International Conference on Inelastic X-ray Scattering (IXS2013)
    • 発表場所
      SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, California, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 反復法を用いた遷移金属L2,3吸収端の多電子計算2013

    • 著者名/発表者名
      池野豪一
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ab Initio Multiplet Method for Transition Metal L2,3-edge ELNES2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno and Teruyasu Mizoguchi
    • 学会等名
      Electron Microscopy & Multiscale Modeling (EMMM) 2013
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] First-Principles Calculations of X-ray Absorption Spectroscopy: Density Functional and Quantum Chemical Approaches2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno
    • 学会等名
      The 1st OPU-TKU International Symposium on Frontier Chemistry and Materials for the 21st century
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Systematic ab initio multiplet calculations for L2,3 XAS of 3d transition metal compounds2013

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno
    • 学会等名
      Workshop on Fundamental Aspects of X-ray spectroscopy: the role of 2p core hole in XAS and RIXS
    • 発表場所
      Utrecht University (the Netherlands)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 3d遷移金属化合物におけるL_<2,3>吸収スペクトルの第一原理計算2012

    • 著者名/発表者名
      池野豪一
    • 学会等名
      第3回CMSI研究会
    • 発表場所
      岡崎
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theory of XANES/ELNES : from quasi-particle to many-particle2012

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, and Teruyasu Mizoguchi
    • 学会等名
      19th WIEN2k WORKSHOP
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Systematic Calculations of L_<2,3> x-ray absorption spectra for 3d Transition Metal Oxides by Ab Initio Charge Transfer Multiplet Method2012

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, Teruyasu Mizoguchi and Isao Tanaka
    • 学会等名
      The 15th International Conference on X-ray Absorption Fine Structure (XAFS15)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Relativistic Configuration Interaction Calculations under the External Magnetic Field : Application to XMCD2012

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, Teruyasu Mizoguchi, Isao Tanaka
    • 学会等名
      XAFS theory workshop : XAFS theory and nano particles (XAFS 15 satellite)
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 遷移金属L_<2,3> white lineの第一原理計算2012

    • 著者名/発表者名
      池野豪一
    • 学会等名
      第68回日本顕微鏡学会学術講演大会
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical Fingerprints of M-L_<2,3> XANES and ELNES for LiMO_2 (M=Mn,Fe,Co,Ni) by ab initio Multiplet Calculations2012

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, Teruyasu Mizoguchi, Yukinori Koyama, Zenpachi Ogumi, Yoshiharu Uchimoto and Isao Tanaka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC3)
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical Fingerprints of M-L2,3 XANES and ELNES for LiMO2 (M=Mn,Fe,Co,Ni) by ab initio Multiplet Calculations2012

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, Teruyasu Mizoguchi, Yukinori Koyama, Zenpachi Ogumi, Yoshiharu Uchimoto and Isao Tanaka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC3)
    • 発表場所
      長良川国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 遷移金属 L2,3 white line の第一原理多重項計算2012

    • 著者名/発表者名
      池野 豪一
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Relativistic Configuration Interaction Calculations under the External Magnetic Field: Application to XMCD2012

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, Teruyasu Mizoguchi, Isao Tanaka
    • 学会等名
      XAFS theory workshop: XAFS theory and nano particles (XAFS 15 satellite)
    • 発表場所
      千葉大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Systematic Calculations of L2,3 x-ray absorption spectra for 3d Transition Metal Oxides by Ab Initio Charge Transfer Multiplet Method2012

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, Teruyasu Mizoguchi, Isao Tanaka
    • 学会等名
      The 15th International Conference on X-ray Absorption Fine Structure (XAFS15)
    • 発表場所
      北京 (中国)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Theory of XANES/ELNES: from quasi-particle to many-particle2012

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Ikeno, and Teruyasu Mizoguchi
    • 学会等名
      19th WIEN2k WORKSHOP
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 3d遷移金属化合物におけるL2,3端X線吸収スペクトルの第一原理計算2012

    • 著者名/発表者名
      池野 豪一,田中 功
    • 学会等名
      第3回CMSI研究会
    • 発表場所
      自然科学研究機構 岡崎コンファレンスセンター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.nanosq.21c.osakafu-u.ac.jp/ttsl/h_ikeno.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] ナノ科学・材料研究センター テニュアトラック教室

    • URL

      http://www.nanosq.21c.osakafu-u.ac.jp/ttsl/h_ikeno.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 福井謙一記念研究センター 池野 豪一(特定助教)

    • URL

      http://www.fukui.kyoto-u.ac.jp/users/ikeno/index_ja.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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