高温において高硬度特性を示す金属多ホウ化物の階層的機構解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760515
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 佐原 亮二 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (30323075)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 弾性特性 / ボロンリッチ化合物 / 第一原理計算 / モンテカルロ法

研究概要

多ホウ化物では金属類と組成により多様に構造が変化し、それに依存して高硬度性など様々な興味深い物性が発現する。
本研究では、B_<12>正二十面体クラスターが強固に結合して結晶構造の骨格を作る多ホウ化物について、第一原理計算を主とした理論計算により、高い機械的特性の起源を理論的に明らかにした。その際、ホウ素濃度、金属元素種を系統的に変化させることで、系の安定性をはじめ、弾塑性特性、電子状態間の関係を電子密度・原子半径・共有結合イオン結合度の関数として求めた。

研究成果

• [雑誌論文] Si-doping effect on bonding nature and elasticity of AlMB_14 with M=Li, Mg, and Na. (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Sahara, T.Shishido, A.Nomura, K.Kudou, S.Okada, Vijay Kumar, K.Nakajima, Y.Kawazoe.
  • 雑誌名: J.Phys:Conference Series Vol.176 ページ: 012018
  • 査読あり
• [学会発表] 次世代スーパーコンピューティングシンポジウム2010 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐原亮二
  • 学会等名: 全電子混合基底法プログラムの開発とその応用
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-01-19
• [学会発表] 次世代スーパーコンピューティングシンポジウム2010 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐原亮二
  • 学会等名: 全電子混合基底法プログラムの開発とその応用
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-01-17
• [学会発表] 日本MRS (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐原亮二
  • 学会等名: Development of hydrogen storage materials using all-electron mixed-basis program TOMBO
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-12-20
• [学会発表] 第4回フラックス成長研究会 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐原亮二
  • 学会等名: 第一原理計算による多ホウ化物の弾性特性解析
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2009-12-11
• [備考] ホームページ等