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2006 年度 実績報告書

第一原理計算に基づく金属ガラスの相互作用エネルギーの解析と構造模型の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15074206
研究機関静岡大学

研究代表者

星野 敏春  静岡大学, 創造科学技術大学, 教授 (70157014)

研究分担者 藤間 信久  静岡大学, 工学部, 助教授 (30219042)
安里 光裕  新居浜工業高等専門学校, 数理科, 助教授 (20353261)
田村 了  静岡大学, 工学部, 助教授 (20282717)
古門 聡士  静岡大学・工学部 (50377719)
キーワード第一原理計算 / Screened-full-potential-KKR / 密度汎関数法GGA / Zr高濃度ZrCu金属ガラス / 凝集エネルギーのクラスター展開 / 2体,3体相互作用エネルギー / Al高濃度AlX(X=Sc-Zn)合金の原子間相互作用 / Embedded-Atom-Method型ポテンシャル
研究概要

1.A1高濃度AIX合金中の原子間相互作用の特徴を明らかにするため、凝集エネルギーのクラスター展開の方法を提案し(Xに関してdiiuteIimtからの展開)、その収束性を調べた。Al_3X(X=Sc,Ti,V)の規則合金(Ll_2,DO_2_2,DO_<23>)の構造間のエネルギー差(Screened FPKKR&GGAバンド計算の結果)はXの3体ぐらいまで含めばほぼ再現できる。この方法により、金属ガラスの原子構造安定化機講が原子間相互作用で定量的に議論できる。
2.Zr高濃度ZrCu合金中のCu-Cu相互作用(上記のクラスター展開の2体)を調べ、4.5〜4.6A辺りに強い引力があることを発見した。この引力により、Zr_<10>Cu_3、Zr_9Cu_4のicosahedronがZr高濃度ZrCu合金中で安定になる。また、Zr_<10>Cu_3の孤立クラスターのいろいろな原子構造を第一原理分子動力学計算で調べ、cu-Cu距離が4.5〜4.6Aのicosahedren構造が最も安定になることを確かめた。
3.Zr_2Cu規則合金(tetragonal-bcc)の凝集エネルギーと平衡格子定数(水平方向α,垂直方向c)を第一原理計算(ScreenedFPKKR&GGA)で求め、実験でわかっている平衡格子定数をほぼ完壁に再現した。また、単元素Zr,Cuのfcc,bcc,hcp,sc,diamond構造での全エネルギーの格子定数依存性を調ぺ、それぞれの基底状態の原子構造と平衡格子定数を正確に再現できた。
4.単元素Zr、Cuの基底状態(hcp, fcc)、規則相Zr_2Cuの基底状態(tetragona1-bcc),及びZr中のCu-Cuの相互作用エネルギーを再現できるEmbedded-Atotu-'Method型ポテンシャルの作成(Mishin等の方法(Phys.Rev.B63(2001),224106)を行い、予備的結果を得た。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Cluster Expansion Approach for Relative Stability among Different Atomic Structures in Alloys : an Approach from a dilute limt2007

    • 著者名/発表者名
      M.Asato, H.Takahashi, T.Inagaki, N.Fujima, R.Tamura, T.Hohino
    • 雑誌名

      Mater. Trans. 48 (7)(未定)

  • [雑誌論文] Ab-inito Data for Interatomic Interactions in Zr-rich ZrX (X=sc-Zn) Alloys and Stability of Icosahedron-Like Zr_<13-n>Cu_n(n=3,4) Clusters in Zrich Zr_<70>Cu_<30> Metallic Glass2007

    • 著者名/発表者名
      N.Fujima, M.Asato, R.Tamura, T.Hoshino
    • 雑誌名

      Mater. Trans. 48 (7)(未定)

  • [雑誌論文] Medium-ranged Interaction of Transition-Metals (3d and 4d) Impuritities in Al and Atomic Structures of Al-rich Al-Transition-Metals Alloys2007

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, N.Fujima, M.Asato, R.Tamura
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds 434-435

      ページ: 572-576

  • [雑誌論文] Structure and Electronic Properties of a Heterojunction between a Single Wall Carbon Nanotube and a TiC Cluster2007

    • 著者名/発表者名
      N.Fujima, R.Tamura, T.Oda
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. D 41(未定)

  • [雑誌論文] Structure and magnetism in carbon nanotubes including magnetic wire2007

    • 著者名/発表者名
      H.Shiroishi, N.Fujima, T.Oda
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. D 41(未定)

  • [雑誌論文] アルミニウム合金中の原子間、原子-空孔間相互作用エネルギーの第一原理計算とマイクロアロイング元素の挙動予測2006

    • 著者名/発表者名
      廣澤渉一, 中村文滋, 里達雄, 星野便春
    • 雑誌名

      軽金属 56・11

      ページ: 621-628

  • [雑誌論文] First-Principles calculations for stability of atomic structures of Al-rich AIX(X=Sc-Zn) alloys, including AlMn quaicrystals : I Solution energies of X in Al2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, N.Fujima
    • 雑誌名

      Intermetallics 14

      ページ: 908-912

  • [雑誌論文] First-Principles calculations for stability of atomic structures of Al-rich AIX(X=Sc-Zn) alloys, including AlMn quaicrystals : II. Medium-ranged interactions of X pairs in Al2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshino, M.Asato, S.Tanaka, F.Nakmaura, N.Fujima
    • 雑誌名

      Intermetallics 14

      ページ: 913-916

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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