| 研究課題/領域番号 |
19K12628
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
田中 宏志 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (10284019)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | スパースモデリング / 中性子線回折 / 核密度解析 |
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| 研究実績の概要 |
2020年度は、大きく分けて以下の２点の研究を行った。1つは、前年度に開発した中性子線回折データをスパースモデリングにより解析することで詳細な核密度分布を求めるプログラムにおいて、これまでは粉末の回折データなどで反射が重なった場合に解析を行うG-typeと呼ばれる解析デクニックが導入されていなかったので導入した。これにより、プログラムの汎用性がまし、より多くの回折データに対して解析が可能となった。
2つ目は、こうして得られたプログラムをTiO2の中性子線回折データに適用することで、G-typeを含んだ回折データでの解析の有効性を調べた。TiO2では、酸素原子で非調和的な原子振動が見られることが知られている。しかしながら、従来の解析法である最大エントロピー法（MEM）では非調和的な振動の傾向は見られたが、あまり明瞭ではなかった。今回我々の開発したスパースモデリングによる解析では酸素原子の非調和的な振動に対応して核密度分布が３角形に歪んでいることが、はっきり確かめられた。
これらのことは、G-typeによる解析が有効に働いていると同時に、MEMよりも詳細な核密度分布の解析がスパースモデリングでは可能になっていることを示す。
スパースモデリングではあるラグランジアンを最小化するために、反復計算を行う。その際に収束の早さを決めるパラメータをこれまで適当に決めていた。このパラメータは大きくとれば、収束は早くなるが発散する可能性がある。一方、小さくとれば発散する可能性は下がるが、収束まで時間がかかるようになる。今回はこのパラメータを収束計算の理論に基づき、プログラムの中で自動的に決めるように改良した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ほぼ当初の予定通り進行しており、成果も出ている。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究で基本的なプログラムの開発は終了し、有効性の確認もある程度できたと思う。しかしながら、パラメーターの選び方やプログラムの動かし方においては、まだ経験的なところがある。そこで、いくつかのパラメーターをプログラム内で自動的に選択したり、パラメーターの決め方の指針を与えること、あるいはインターフェースを整備することで誰でも使えるプログラムにする。
最終的には汎用の解析プログラムとして公開し、中性子線回折の解析を行う多くの研究者に使ってもらうことで解析法としての有効性を確立する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
大学院生2名の学会発表旅費として使用する予定であったが、コロナウイルスのため現地開催が中止されたため、次年度使用額が生じた。今年度の学会発表旅費 として使用する予定である。
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