• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 研究成果報告書

結晶構造データベースと第一原理計算を用いた未知酸化物の網羅的探索

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 19K22057
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

林 博之  京都大学, 工学研究科, 助教 (50727419)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード新規物質探索 / 第一原理計算 / 結晶構造データベース / 形成エネルギー / 凸包線
研究成果の概要

未知物質を効率的に探索するために、第一原理計算による熱力学的安定性の評価は有効である場合があるが、未知物質の初期構造が不明であるため系統的な評価は困難であった。本研究では、結晶構造データベースにある全プロトタイプ構造に対して33の陽イオンと酸化物イオンからなる仮想的な擬二元系酸化物モデルを作成し、第一原理計算による形成エネルギーの評価を行った。結果的に、既知物質の多くと同様に形成エネルギーが低い、つまり合成可能性の高い未知結晶構造が多数存在することがわかった。本研究によりスクリーニングした結晶構造を優先的に合成することで物質探索効率を大幅に構造出来ると期待される。

自由記述の分野

材料探索

研究成果の学術的意義や社会的意義

第一原理計算を基にした熱力学的に安定な未知物質の予測を行う上で、第一原理計算を実行するために適切な初期構造が必要であることが課題の一つに挙げられる。化学組成だけを与えて安定な結晶構造を予測する手法も提案されているが、一つの組成だけでも多くの計算コストを要し、幅広い組成から安定な物質を予測することは現状困難である。本研究では既知の結晶構造データベースにある多様な結晶構造をその初期構造とすることで、幅広い結晶構造の探索を効率的に行う手法を提案できた。

URL: 

公開日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi