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分子動力学による金属の結晶成長機構の研究

利用分子动力学研究金属晶体生长机制

基本信息

批准号：
05211220
负责人：
堂山昌男
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Teikyo University of Science & Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究においては、分子動力学の方法を用いて、金属の結晶成長をシミュレートすることを目的として行なった。まず、純物質のN体多体原子間ポテンシャルを開発した。これらのポテンシャルを用いて、気相からの結晶成長を分子動力学を用いて計算し、その成長機構を調べた。金属那珂の相互ポテンシャルは2体ポテンシャルによっては扱えない。本研究では、いわゆるembedded atom法を用いた。面心立方格子をもつ金、銀、銅、六方晶のチタニウムについて計算した結果、面心立方で(111)最密面、六方晶で(0001)最密底面では吸着原子が非常に動きやすいことがわかった。また、吸着原子クラスターを作ると、とたんに動きにくくなることがわかった。表面との吸着エネルギーも計算した。これにより、2体ポテンシャルと多体ポテンシャルの相違が明らかになった。当然のことながらボンドの足し算では表わせない。松井らは銅の分子動力学を用いて、銅の(100)面気相成長を動画に表わした。以上の結果を用いてモンテカルロ計算により、銅の(111)面結晶成長、シリコンの(100)面気相成長のシミュレーションを行なった。これにより、成長速度と結晶成長の関係を明らかにした。結晶速度が速いときには面がアイランドを作りながら成長し、結晶速度が遅いときには1面1面完全に近い結晶が成長することがわかった。これらの結果は平成5年8月末から9月初旬研究代表者が組織したInternational Union of Materials Research Societiesのsymposium D Computer Application to Materials Scienceおよび、平成5年11月末米国ボストンで開催されたMaterials Research Societyにおいて十数編の論文として発表された。

The purpose of this study is to apply molecular dynamics methods to the crystallization of metals. N-body interatomic separation of pure substances The crystal growth mechanism is calculated by molecular dynamics. The metal is in contact with each other. In this study, the embedded atom method was used. Fcc lattice is composed of gold, silver, copper and hexagonal crystal. The calculation results show that Fcc lattice is composed of (111) densest surface and hexagonal lattice is composed of (0001) densest bottom surface.また、吸着原子クラスターを作ると、とたんに动きにくくなることがわかった。The calculation of the surface absorption The two bodies are different. Of course, it's not a bad idea. Matsui: Molecular Dynamics of Copper, Animation of Phase Growth of Copper (100) Surface The above results were used to calculate the crystal growth of copper (111) plane and the crystal growth of copper (100) plane. The relationship between growth rate and crystallization growth is clear. Crystallization speed: speed The results showed that the International Union of Materials Research Societies organized the symposium D Computer Application to Materials Science from the end of August to the beginning of September, 2005, and the United States launched the symposium D Computer Application to Materials Science from the end of November, 2005.