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2002 年度 研究成果報告書概要

並列計算手法による超イオン性の発現機構の研究―高速イオン物質開発の基礎―

研究課題

研究課題/領域番号 12440085
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
研究機関新潟大学

研究代表者

小林 迪助  新潟大学, 理学部, 教授 (20018881)

研究分担者 鶴田 健二  岡山大学, 工学部, 助教授 (00304329)
草部 浩一  新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (10262164)
家富 洋  新潟大学, 理学部, 教授 (20168090)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
キーワード層状超イオン導電体 / p-d混成 / 超イオン性の発現機構 / クーロン固溶体 / ナノ粒子 / タイトバインディング分子動力学 / ダイヤモンド粒界 / シリコン中の水素拡散
研究概要

米国ルイジアナ州立大学の菊池英明研究員,海外共同研究者である中野愛一郎準教授,共同研究者の鶴田健二氏の協力により並列計算機システムテムの配備と可動チェック,並列計算手法の準備を整えた.
つぎに貴金属ハライド,貴金属3元化合物に対してバンド計算とDV-Xα法によりこれらの物質のp-d混成状態を調べることにより超イオン性の発現機構の研究を行った.また,フッ化物超イオン導電体を層状に配置した人工の超イオン導電体を作成し,MD法によりその構造と動的性質を調べ,高イオン伝導度をもつ導電体開発の提言を行った.
一方,二酸化チタンのナノ粒子に対する焼結過程についてMD法によるシミュレーションを実行し,ナノフェーズ相における内部構造や空間電荷分布と基本の結晶相との関係を調べた.またクーロン固溶体の力学的性質も解明した.
さらに,開発してきた高効率のタイトバインディング分子動力学(TBMD)コードを用いて,ダイヤモンド結晶粒界の構造と水素添加効果,Si結晶とアモルファスSi中での水素原子の高温拡散経路の解析等を実施した.
以上のように本研究計画の遂行によって,多くの成果が得られ,国内外の会議で発表されるとともに,現在もさらに進展しており,今後の発展が期待される.

  • 研究成果

    (54件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (54件)

  • [文献書誌] M.Kobayashi, S.Ono, H.Iyetomi, T.Tomoyose: "p-d hybridization in superionic conductors"AIP Conference Proceedings. No.519. 735-737 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Iyetomi, P.Vashishta, R.K.Kalia: "Incipient phase separation in Ag/Ge/Se glasses : Clustering of Ag atoms"J. Non-Cryst. Solids. 262. 135-142 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Ogata, H.Iyetomi, K.Tsuruta, F.Shimojo, A.Nakano, R.K.Kalia, P.Vashishta: "Role of atomic charge-transfer on sintering of TiO2 nanoparticles : Variable-charge molecular dynamics"J. Appl. Phys.. 88. 6011-6015 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Iyetomi, T.Kaneko, M.Misawa: "Modification of the network structure in multicomponent oxide glasses by metal ions"Trans. MRS-J. 25. 1025-1028 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tsuruta, H, Totsuji, C.Totsuji: "Tight-binding molecular dynamics of ceramic nanocrystals using PC-based parallel machines"Mater. Res. Soc. Symp. Proc.. 581. 673-678 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tsuruta, H, Totsuji, C.Totsuji: "Tight-binding molecular dynamics of ceramic nanocrystals using parallel PC cluster"Ceramic Transactions. 118. 33-39 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Ono, M.Kobayashi, H.Iyetomi, T.Tomoyose: "Difference of p-d hybridization in noble metal halides"Solid State Ionics. 139. 249-254 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nakamura, K.Ihata, Y.Yokoyama, K.Nomura, M.Kobayashi: "Particle Correlation in Superionic Conductors"Ionics. 7. 178-181 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Kohda, S.Ono, M.Kobayasbi, H.Iyetomi, S.Kashida: "p-d Hybridization and superionicity in silver ternary compounds"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 2689-2693 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Igarashi, N.Nakao, H.Iyetomi: "Chemical stability of binary Coulomb compounds"Contrib. Plasma Phys.. 41. 319-322 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Ogata, H.Iyetomi, K.Tsuruta, F.Shimojo, A.Nakano, P.Vashishta, R.K.Kalia, C.-K.Loong: "Initial stages of sintering of TiO2 nanoparticles : Variable-charge molecular dynamics"Mater. Res. Soc. Symp. Proc.. 653. B7.6.1-B7.6.6 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tsuruta, H, Totsuji, C.Totsuji: "Parallel tight-binding simulations of nanophase ceramics : Atomic and electronic transport at grain boundaries"Materials Research Society Symposium Proceedings. 553. Z6.7.1-Z6.7.6 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tsuruta, H, Totsuji, C.Toteuji: "Neck formation processes of nanocrystalline silicon carbide : A tight-binding molecular dynamics study"Philosophical Magazine Letters. 81. 357-366 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tsuruta, H, Totsuji, C.Totsuji: "Parallel tight-binding molecular dynamics for high temperature neck formation processes of nanocrystalline silicon carbide"Materials Transactions JIM. Vol. 42, no.11. 2261-2265 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ogawa, M.Kobayashi: "Cross Conductivities in Silver Chalcogenides"Solid State Ionics. 148. 211-217 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Kobayashi, S.Ono, T.Kohda, H.Iyetomi, S.Kashida, T.Tomoyose: "p-d Hybridization in superionic conductors"Solid State Ionics. 154-155. 209-215 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nomura, Y.Yokoyama, M.Kobayashi: "Particle Correlation in Superionic Conductors"Solid State Ionics. 154-155. 285-289 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nomura, M.Kobayashi: "Molecular Dynamics Studies of Hetero-Structured Fluoride Superionic Conductors"Proceedings of the 26th Int. Conf. on Condensed Matter Theories. (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Nomura, M.Kobayashi: "Molecular Dynamics Studies of Layered Fluoride Superionic Conductors"Proceedings of the 9th Euro Conf. on Ionics. (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Ono, H.Ogawa, M.Kobayashi, T.Tomoyose: "PHONON DISPERSION RELATION OF SILVER TERNARY COMPOUNDS"Proceedings of the 9th Asian Conf. on Solid State Ionics. (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Iyetomi, H.Higashi, Y.Nemoto, T.Goto: "Coulombic Insight into Charge Ordering in Yb_4As_3 and Sm_3Te_4"J. Phys. Soc. Jpn. Suppl.. 171. 306-308 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Takumi Furubayashi, Chieko Totsuji, Kenji Tsuruta, Hiroo Totsuji: "Atomic Structure of Grain Boundaries in Diamond : A Tight-Binding Molecular Dynamics Study"Tiansactions of the Materials Research Society of Japan. 27. 305-308 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 鶴田健二: "原子論/電子論にもとづくナノ微粒子界面現象のシミュレーション"粉体工学会誌. 39. 692-702 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yan Zhang, et al.: "The Cooperativity of Human Fetal and Adult Hemoglobins is Optimized : A Consideration Based on the Effectiveness of the Bohr Shift"Zoological Science. 20. 23-28 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Yokoyama, M.Kobayashi: "Nano-scaled Dynamics of Iodine-tetrahedron in $\aLpha$-AgI"Solid State Ionics. 159. 79-87 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Ogata, H.Iyetomi, K.Tsuruta, F.Shimojo, A.Nakano: "Sintering of TiO$_2$ Nanoparticles : Variable-Charge Molecular Dynamics on PC clusters"J. Mat. Res. Int.. (印刷中). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Igarashi, H.Iyetomi: "Phase characteristics and elastic properties of binary Coulomb compounds"J Phys. A. (印刷中). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 松原武生, 東辻千枝子, 東辻浩夫, 家富洋, 鶴田健二(共訳): "チェイキン&ルベンスキー,現代の凝縮系物理学(上下)"吉岡書店. 731 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Kobayashi, S. Ono, et al.: "p-d hybridization in superionic conductors"AIP Conference Proceedings. No.519. 735-737 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Iyetomi, P. Vashishta, R. K. Kalia: "Incipient phase separation in Ag/Ge/Se glasses : Clustering of Ag atoms"J. Non-Cryst. Solids. vol. 262. 135-142 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Ogata, H. Iyetomi, et al.: "Role of atomic charge-transfer on sintering of TiO_2 nanoparticles : Variable-charge molecular dynamics"J. Appl. Phys.. vol 88, no. 10. 6011-6015 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Iyetomi, T. Kaneko, M. Misawa: "Modification of the network structure in multicomponent oxide glasses by metal ions"Trans. MRS-J. vol. 25, no. 4. 1025-1028 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Tsuruta, H. Totsuji, C. Totsuji: "Tight-binding molecular dynamics of ceramic nanocrystals using PC-based parallel machines"Mater Res. Soc. Symp. Proc.. vol. 581. 673-678 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Tsuruta, H. Totsuji, C. Totsuji: "Tight-binding molecular dynamics of ceramic nanocrystals using parallel PC cluster"Ceramic Transactions. Vol.118. 33-39 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Ono, M. Kobayashi, H. Iyetomi, et al.: "Difference of p-d hybridization in noble metal halides"Solid State Ionics. 139 No.3-4. 249-254 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Nakamura, K. Ihata, Y. Yokoyama, et al.: "Particle Correlation in Superionic Conductors"Ionics. 7. 178-181 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Kohda, S. Ono, M. Kobayashi, et al.: "p-d Hybridization and superionicity in silver ternary compounds"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 2689-2693 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Igarashi, N. Nakao, and H. Iyetomi: "Chemical stability of binary Coulomb compounds"Contrib, Plasma Phys.. vol.41. 319-322 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Ogata, H. Iyetomi, K. Tsuruta, et al.: "Initial stages of sintering of TiO_2 nanoparticles : Variable-charge molecular dynamics"Mater. Res. Soc. Symp. Proc.. vol.653. B.7.6.1-B.7.6.6 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Tsuruta, H. Totsuji, C. Totsuji: "Parallel tight-binding simulations of nanophase ceramics : Atomic and electronic transport at grain boundaries"Materials Research Society Symposium Proceedings. vol.553. Z6.7.1-Z6.7.6 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Tsuruta, H. Totsuji, C. Totsuji: "Neck formation processes of nanocrystalline silicon carbide : A tight-binding molecular dynamics study"Philosophical Magazine Letters. vol.81 no.5. 357-366 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Tsuruta, H. Totsuji, C. Totsuji: "Parallel tight-binding molecular dynamics for high temperature neck formation processes of nanocrystalline silicon carbide"Materials Transactions JIM. vol.42 no.11. 2261-2265 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Ogawa and M. Kobayashi: "Cross Conductivities in Silver Chalcogenides"Solid State Ionics. 148. 211-217 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Kobayasbi, S. Ono, T. Kohda, et al.: "p-d Hybridization in superionic conductors"Solid State Ionics. 154-155. 209-215 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Nomura, Y. Yokoyama, and M. Kobayashi: "Particle Correlation in Superionic Conductors"Solid State Ionics. 154-155. 285-289 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Nomura, M. Kobayashi: "Molecular Dynamics Studies of Hetero-Structured Fluoride Superionic Conductors"Proceedings of the 26th Int. Conf, on Condensed Matter Theories (Luso, Portgul). Sep.1-6. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Nomura, M. Kobayashi: "Molecular Dynamics Studies of Layered Fluoride Superionic Conductors"Proceedings of the 9th EuroConf. On Ionics (Rhodes, Greece). Sep.15-21. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Ono, H. Ogawa, M. Kobayashi et al.: "PHONON DISPERSION RELATION OF SILVER TERNARY COMPOUNDS"Proceedings of the 9th Asian Conf. on Solid State Ionics (Langkawi, Malaysia). Dec.15-19. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Iyetomi, H. Higashi, Y. Nemoto, et al.: "Coulombic Insight into Charge Ordering in Yb_4As_3 and Sm_3Te_4"J. Phys. Soc. Jpn.. Suppl. Vol.71. 306-308 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Furubayashi, C. Totsuji, K. Tsuruta, et al.: "Atomic Structure of Grain Boundaries in Diamond : A Tight-Binding Molecular Dynamics Study"Research Society of Japan, Transactions of the Materials. vol. 27, no.2. 305-308 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yan Zhang, M. Miki, K. Sasagawa, et al.: "The Cooperativity of Human Fetal and Adult Hemoglobins is Optimized : A Consideration Based on the Effectiveness of the Bohr Shift"Zoological Science. 20. 23-28 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Yokoyama and M. Kobayashi: "Nano-scaled Dynamics of Iodine-tetrahedron in α-AgI"Solid State Ionics. 159. 79-87 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Ogata, H. Iyetomi, K. Tsuruta, et al.: "Sinteringof TiO_2 Nanoparticles : Variable-Charge Molecular Dynamics on PC clusters"J. Mat. Res. Int.. in press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Igarashi and H. Iyetomi: "Phase characteristics and elastic properties of binary Coulomb compounds"J. Phys. A. in press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2004-04-14  

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