金属/酸化物ヘテロ界面の第一原理モデリングに関する研究

2014 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 25820009
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松中 大介 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60403151)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 第一原理計算 / ヘテロ界面 / 原子間ポテンシャル / 界面強度 / き裂進展

研究成果の概要

金属/酸化物ヘテロ界面としてAg/MgO(100)およびCu/MgO(100)を考え，コヒーレント界面モデルを用いて第一原理計算による剥離変形とすべり変形に対する界面の応答を解析し，金属原子がMgOの酸素原子直上に配位する場合とMg原子直上に配位する場合に対して得られたデータをフィッティングすることで界面原子間ポテンシャルを構築した．界面原子間ポテンシャルを用いた界面き裂進展のMD解析から，共有結合性の強い金属-酸素間界面相互作用のために界面近傍の金属側にき裂は進展し，界面のためにき裂からの転位の射出が抑制され，金属母相中のき裂進展に比べて荷重は低く破壊靱性が低いことが明らかになった．

自由記述の分野

計算材料科学