| 研究課題/領域番号 |
16K06704
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
弓削 是貴 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70512862)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 空間的拘束 / 配位空間の幾何学 / 非線型離散系 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、系に課された空間的拘束の条件の観点から、熱力学的平衡状態にある結晶性固体の性質を記述できる新規の基礎学理を構築し、多元系合金の物理量の温度依存性について、現行手法の効率を凌駕する第一原理に基づいた計算手法の確立を目指した。
その結果、平衡状態の原子スケールでの構造や自由エネルギーの温度依存性を特徴付ける、温度・相互作用に依存しない特殊な微視的状態の集合を明らかにし、これを第一原理に適用することで多元系合金の原子配置の短範囲の規則化を構成元素の幾何学的情報から体系的に整理できることや、観測した構造から多体相互作用を逆予測する際の安定性の条件などの解明に成功した。
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| 自由記述の分野 |
統計力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の最大の学術的意義は、従来の古典統計力学では平衡状態の巨視的な性質に主要な寄与をする微視的状態は温度・相互作用に依存するために先験的に知ることはできない、という考えに対して空間的拘束の役割を定量的に解明することでパラダイムシフトを起こし、主要な微視的状態を拘束条件のみに依存した形で先験的に知ることができることを明らかにした点にある。その結果、従来手法で行っていた試行錯誤的なサンプリングを行うことなく、構成元素や多体相互作用が変化しても空間的拘束の条件に固有の特殊な微視的状態の集合のみについて物理量を計算することで、熱力学的平衡状態の性質を体系的・包括的に予測できる計算手法を確立した。
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