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分子動力学に基づく非平衡・動的界面物性導出と合金組織形成過程の原子論的理解

基于分子动力学和合金结构形成过程的原子理解推导非平衡/动态界面特性

基本信息

批准号：
20J23028
负责人：
上野健祥
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和4年度では，メタダイナミクスを用いた融解エントロピーの温度依存性について取り組んだ．令和3年度では，メタダイナミクスを用いることで純ニッケルおよび純鉄どちらも温度が上がるにつれ融解エントロピーは増加する正の相関の温度依存性が得られていたが，令和4年度ではギブス-ヘルムホルツの式を用いることでも純ニッケルおよび純鉄に対して融解エントロピーの温度依存性の導出を試みた．その結果，2つの手法による融解エントロピーの温度依存性がほとんど一致することを明らかにした．ギブス-ヘルムホルツの式を用いる場合，2つ以上の温度において融解エンタルピーの温度依存性の結果を線形フィッティングすることにより融解エントロピーの温度依存性が導出できる一方で，メタダイナミクスを用いる場合，１つの温度だけで直接的に融解エントロピーを導出できフィッティングによる影響を受けないのが利点である．そして，その内容について学会で口頭発表した．また，ランダムにCr原子を配置したFe-Cr合金の固相において，Metropolis Monte Carlo法により局所的クラスターが固相内に形成するが，ランダムにCr原子を配置した場合と比べ，Fe-Cr合金固液共存系の固液界面移動速度にほとんど変化がないことを明らかにした．また，従来のMD計算で導出が困難である自由エネルギーやエントロピーに起因する高温物性値の導出手法を確立した上で，合金材料固液界面物性および固液界面エネルギーの温度依存性を解明し，金属材料固液界面物性の起源について原子論の立場より明らかにしたこれまでの研究を博士論文として総括した．

In the 4th year of Linghe, Maitada Inamikusu used it to melt the temperature dependence of the ENTROP. The temperature dependence of the positive correlation between the melting temperature and the pure iron temperature was obtained in the third year of Ling He, and the temperature dependence of the positive correlation between the melting temperature and the pure iron temperature was obtained in the fourth year of Ling He. As a result, the temperature dependence of the melting temperature of the solution is consistent with that of the solution. When the formula is used, the temperature dependence of the melting temperature is linear at temperatures above 2 ° C. When the formula is used, the temperature dependence of the melting temperature is linear at temperatures above 2 ° C. When the formula is used, the temperature dependence of the melting temperature is linear at temperatures above 2 ° C. The content of the book is not easy to understand. Moreover, when Cr atoms are arranged in the solid phase of Fe-Cr alloys, the cracks formed in the solid phase by the Metropolis Monte Carlo method are formed in the solid phase. Compared with the situation where Cr atoms are arranged in the process, it is clear that the moving speed of the solid-liquid interface in the solid-liquid coexistence system of Fe-Cr alloys will increase. In the past, MD calculation has been difficult to derive, and the method of deriving high temperature physical properties has been established. The temperature dependence of solid-liquid interface physical properties of alloy materials has been clarified. The origin of solid-liquid interface physical properties of metal materials has been studied from the standpoint of atomic theory.