超高圧高温下における典型元素金属液体の分子動力学シミュレ-ション

超高压高温下典型元素金属液体分子动力学模拟

• 批准号: 02246201
• 负责人: 河村 雄行
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido University
• 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02246201/
• 关键词: 分子動力学法; 液体金属; 金属原子間ポテンシャル; 高圧; 分子シミュレ-ション; 典型元素金属; 相転移; 融体構造

地球の外核の物質の分子シミュレ-ションを最終目的とし、本年度は超高圧下での典型元素の金属融体の分子シミュレ-ションの基本的問題の解決をめざした。問題の第1は、常圧から超高圧まで適用可能な金属原子間ポテンシャルモデルの開発である。従来用いられてきた原子間距離の3乗に反比例する長距離減衰振動ポテンシャルモデルが、充分な物理的意味と広範囲の適用性に欠けることの反省に立って、新たな典型元素金属原子間ポテンシャルモデルを構築した。精密な金属電子論から、その減衰がより速いことから、本モデルでは距離の4乗に反比例することとし、フェルミ半径をあらわに入れることにより体積依存の相互作用モデルを提案した。このモデルを用いて有効に計算するプログラムの開発は第2の課題である。本研究ではこれまで開発してきていたイオンの分子動力学計算プログラムに、いくつかのプログラムからなる計算システムを作成した。これらのモデルとプログラムを用いて、金属Naの結晶と液体の分子動力学計算を超高圧まで行なった。その結課、結晶の高圧誘起相転移を予測し、また超高圧下の液体構造は常圧のものと本質的に変わらないことが予想された。

The ultimate goal of the molecular system of the earth's outer core is to solve the basic problems of the molecular system of metal melts of typical elements under high pressure this year. The first problem is that the normal voltage is higher than the normal voltage, and the development of metal atoms is possible. In the future, the interatomic distance between atoms is inversely proportional to the long-distance attenuation vibration, and the physical meaning and applicability of the model are insufficient. Precision metal electron theory, attenuation, speed, and distance are inversely proportional to each other, and volume dependent interactions are proposed. The development of this new technology is the second problem. In this study, the molecular dynamics calculation system was developed. The molecular dynamics calculation of crystallization and liquid of metal Na was carried out under high pressure. The phase shift induced by the high pressure of the crystal structure is predicted, and the phase shift induced by the high pressure of the liquid structure is predicted.

项目成果

K.Kawamura: "Molecular Dynamics Simulations of Na Metal Crystal and Liquid under UltraーHigh Pressure." Mineralogical Journal.

K. Kawamura：“超高压下钠金属晶体和液体的分子动力学模拟。”矿物学杂志。