• 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

2023 年度 研究成果報告書

相互作用の時間ゆらぎに基づいたイオン伝導機構の深化

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 21H02038
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分36020:エネルギー関連化学
研究機関千葉大学

研究代表者

大窪 貴洋  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50534541)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード固体電解質 / ケミカルシフト / 四極子結合定数 / 第一原理計算 / GIPAW計算 / 機械学習
研究成果の概要

物質中のイオンや分子の振る舞いを理解するために重要な手段である固体NMRを利用して、固体中のイオンサイトとホスト構造の関係を解析する方法を提案した。まず、密度汎関数理論を用いた第一原理計算により分子動力学計算を行い、各時間ステップ得られた構造について、理論計算により、実験で観測できる固体NMRパラメータを求めた。次に、原子構造から理論計算で得られたNMRパラメータを予測できる機械学習モデルを構築した。これによりイオンの運動に伴う伝導パスとホスト構造との関係を反映するNMRパラメータを計算コストの高いGIPAW計算を行うことなく予測できるようにできた。

自由記述の分野

無機材料化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体NMR実験では、材料の局所構造やダイナミクスを評価できるツールとして利用されるものの、固体NMR実験のみでは原子の3次元構造を直接決定することが難しい。本研究の結果、実験で得られる固体NMRパラメータを理論計算に基づいた構造モデルと組み合わせて解析することで、材料の着目した原子周り局所構造やダイナミクスを解析できるようになった。これにより、電池材料に代表される局所構造とそのまわりのダイナミクスが性能を決定する材料の理解が進み、新しい素材の設計や性質の解明に貢献することが期待される。

URL: 

公開日: 2025-01-30  

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