多元系材料の第一原理熱力学計算への一般的な精度向上技術の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23686090
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 世古 敦人 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10452319)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 第一原理計算 / 状態図 / セラミックス / 長距離相互作用 / クラスター展開法 / 熱力学 / 統計力学

研究概要

長距離相互作用を効率的に考慮しうる第一原理熱力学計算の開発を行った.まず,長距離相互作用を取り扱う理論・方法の構築,プログラムの開発を行い,点電荷モデルにおける計算を行った. さらに, 材料を対象とした規則不規則現象の計算を行った.その結果, 形式電化の異なるイオンの配置を伴う複合酸化物においては,長距離クーロン相互作用が不可欠であることがわかった.さらに,構造母集団の分類に基づいた構造選択・誤差評価の方法を提案した.

研究成果

• [雑誌論文] Cluster expansion with controlled accuracy for the MgO/ZnO pseudobinary system via first-principles calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: B. Liu, A. Seko and I. Tanaka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 86
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles molecular dynamics study for average structure and oxygen diffusivity at high temperature in cubic Bi_2O_3 (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Seko, Y. Koyama, A. Matsumoto and I. Tanaka
  • 雑誌名: J. Phys.: Condens. Matter 巻: 24
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles calculations of the phase diagrams and band gaps in CuInSe_2-CuGaSe_2 and CuInSe_2-CuAlSe_2 pseudobinary systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kumagai, Y. Soda, F. Oba, A. Sekoand I. Tanaka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ground-state search in multicomponent magnetic systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kumagai, A. Seko, F. Oba and I. Tanaka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and dynamics of oxide crystals at high temperatures by first principles calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Tanaka, A. Seko, Y. Koyama and A. Togo
  • 雑誌名: AMTC Letters 巻: 3 ページ: 98-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grouping of structures in cluster expansion of multicomponent systems (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Seko and I. Tanaka
  • 雑誌名: AMTC Letters 巻: 3 ページ: 114-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] 第一原理熱力学計算によるセラミックス材料の相平衡 (2012)
  • 著者名/発表者名: 世古敦人,熊谷悠,大場史康,田中功
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 47 ページ: 494-499
• [雑誌論文] 第一原理熱力学に基づいた相平衡の高精度計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 世古敦人
  • 雑誌名: まてりあ 巻: 51 ページ: 258-261
• [雑誌論文] 高精度第一原理計算に基づいたマテリアルズ・インフォマティクスの展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中功, 世古敦人,大場史康,東後篤史
  • 雑誌名: 工業材料 巻: 60 ページ: 23-26
• [雑誌論文] Grouping of structures for cluster expansion of multicomponent systems with controlled accuracy (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Seko and I. Tanaka
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高精度第一原理計算に基づいた定量的な材料予測-マテリアルズ・インフォマティクスの展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中功,東後篤史,世古敦人
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 46 ページ: 450-455
• [雑誌論文] Accelerated materials design of lithium superionic conductors based on first-principles calculations and machine learning algorithms
  • 著者名/発表者名: K. Fujimura, A. Seko, Y. Koyama, A. Kuwabara, I. Kishida, K. Shitara, C. A. J. Fisher, H. Moriwake and I. Tanaka
  • 雑誌名: Adv. Energy Mater. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] クラスター展開法による第一原理熱力学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 世古敦人
  • 学会等名: 計算材料科学と数学の協働によるスマート材料デザイン手法の探索
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] クラスター展開法に基づいた第一原理熱力学計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 世古敦人
  • 学会等名: 物性物理学の視点からの二次電池研究
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2012-10-22
• [学会発表] MgAl_2O_4 スピネルにおける規則不規則現象の高精度第一原理熱力学計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 世古敦人
  • 学会等名: 日本金属学会春季大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] クラスター展開法に基づいた第一原理熱力学計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 世古敦人
  • 学会等名: 計算材料科学のフロンティア勉強会
  • 発表場所: 大阪府池田市
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] 規則構造の分類に基づいた高精度クラスター展開法による第一原理熱力学計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 世古敦人
  • 学会等名: 日本金属学会春季大会
  • 発表場所: 沖縄市
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] 複合酸化物における長距離クーロン相互作用を考慮した第一原理熱力学計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 世古敦人
  • 学会等名: 日本金属学会秋季大会
  • 発表場所: 沖縄市
  • 年月日: 2011-11-07