溶融酸化物の電子状態と配位構造の表面緩和を包含した表面張力推算モデルの構築

• 研究課題/領域番号: 25K01559
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26060:金属生産および資源生産関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 鈴木 賢紀 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20610728)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2028年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2027年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2026年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: 表面イオン構造緩和 / 溶融スラグ / 表面張力 / 価電子分布 / 配位構造

研究開始時の研究の概要

溶融酸化物の表面張力は、金属製錬などの高温材料プロセスの精度を左右する重要な物性であるが、組成および温度依存性の予測が難しい。申請者はこれまで、典型元素から成る溶融酸化物の表面張力を決定づける表面特有のイオン配位構造を解明し、その要素を取り入れた表面張力推算モデルを構築した。一方、遷移金属成分は価電子分布とイオン配位構造の両方を考慮する必要がある。本研究では、遷移金属成分が表面で示す価電子分布およびイオン配位構造の緩和機構を解明し、それらが表面張力へ及ぼす影響を定量評価する。次に、表面張力推算式を多成分系へ拡張し、溶融酸化物系の表面物性のマテリアルズインフォマティクスを確立する。