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広大な化学組成空間からの新しい高イオン伝導体の創出と指導原理の獲得

创建新的高离子导体并从广阔的化学成分空间中获取指导原则

基本信息

批准号：
21H04621
负责人：
田中功
金额：
$ 26.62万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04621/
关键词：
髙イオン伝導体第一原理MD計算機械学習高イオン伝導体

项目摘要

今年度は，以下の２項目，広大な探索空間での第一原理MD計算と機械学習モデル構築・スクリーニングおよびイオン伝導度の実証実験を実施した．広大な探索空間での第一原理MD計算と機械学習モデル構築・スクリーニング今年度は，探索空間をICSD収録の既知物質(~10^{4}通り)限定し，スクリーニングを実施した．収集したイオン伝導度の第一原理MD計算データベースに，構造情報だけでなく化学組成情報を特徴量として採り入れたスクリーニングモデルを構築した．参照物質については，結晶構造が同じで構成化学種が異なるものについても第一原理MD計算の対象に含めた。イオン伝導度の実証実験妥当なモデルが構築できた段階で，現有の合成装置の温度・圧力や合成雰囲気で対応可能な合成物を対象にイオン伝導度の検証実験を開始した．現段階の対象物質に限定すると，対象はICSF収録の既知物質であるので，合成方法は元文献での掲載に基づき，数種の合成手法や合成条件を並列試行した．合成成功の後ペレットを作成し，イオン伝導度の温度依存性を測定した．その結果，既知物質であっても，これまでイオン伝導度の観点から研究されていなかった新規の高イオン伝導体の候補がリストアップされた．また，それと同時に，研究成果としてのイオン伝導度の計算値・実験値をデータベース化し，次年度以降のより探索範囲の広いスクリーニング(~10^{10}通り)に利用するための準備を行った

This year, the following two projects, the first principles of MD calculation and mechanical learning in the exploration space, are implemented. First principles MD calculation and mechanical learning in large exploration space ICSD recording of known substances (~10^{4} pass) limit The first principles MD calculation of the conductivity of the collected materials include structural information, chemical composition information, characteristic quantities, and structural information. Reference substances are different, crystalline structures are the same, chemical species are different, first-principle MD calculations are included. The temperature, pressure and synthesis conditions of the existing synthesis device are compared with those of the possible synthesis compounds. At present, there are several synthetic methods and synthetic conditions in ICSF. The temperature dependence of conductivity was measured after synthesis. As a result, the known substances were found to have high conductivity and high conductivity. At the same time, the research results and the calculation value of the transmission conductivity are changed, and the next year, the exploration scope is reduced. The transmission conductivity (~10^{10} communication) is prepared for utilization.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Cooperative Oxide-Ion Transport in Pyrochlore Y2Ti2O7: A First-Principles Molecular Dynamics Study

DOI：
10.1021/acs.jpcc.1c03610
发表时间：
2021-09
期刊：
The Journal of Physical Chemistry C
影响因子：
0
作者：
Ushio Matsumoto;T. Ogawa;C. Fisher;S. Kitaoka;I. Tanaka
通讯作者：
Ushio Matsumoto;T. Ogawa;C. Fisher;S. Kitaoka;I. Tanaka

Recommender system for discovery of inorganic compounds

用于发现无机化合物的推荐系统

DOI：
10.1038/s41524-022-00899-0
发表时间：
2022
期刊：
Computational Materials
影响因子：
0
作者：
Hiroyuki Hayashi;Atsuto Seko and Isao Tanaka
通讯作者：
Atsuto Seko and Isao Tanaka

Oxide-ion diffusion in brownmillerite-type Ca2AlMnO5+δ from first-principles calculations

基于第一性原理计算的褐针石型 Ca2AlMnO5+δ 中的氧离子扩散

DOI：
10.1039/d1cp05174a
发表时间：
2022
期刊：
J. Phys. Chem. Chem. Phys.
影响因子：
0
作者：
Ushio Matsumoto;Akihide Kuwabara;Craig A. J. Fisher;Hiroki Moriwake and Isao Tanaka
通讯作者：
Hiroki Moriwake and Isao Tanaka

Synthesis-condition recommender system discovers novel inorganic oxides

合成条件推荐系统发现新型无机氧化物

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
J. American Ceramic Society
影响因子：
0
作者：
Liu Libei;Zhang Feifei;Murai Shunsuke;Tanaka Katsuhisa;Hiroyuki Hayashi,Keita Kouzai,Yuta Morimitsu and Isao Tanaka
通讯作者：
Hiroyuki Hayashi,Keita Kouzai,Yuta Morimitsu and Isao Tanaka