超イオン導電体における非デバイ緩和

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研究目的超イオン導電体の格子気体模型について、自己拡散係数およびイオン伝導率を計算し、非デバイ緩和が現れることを示し、その機構を明らかにする。結果(1)2元系の格子ガス模型について、ジャンプの影響が周囲に伝わるのに長い時間を要するという効果を取り込めるように、経路確率法を拡張して自己拡散係数を計算した。特に一方のイオンが動かない場合を詳しく解析し、パーコレーション濃度のところで自己拡散係数に非デバイ緩和が顕著に見られることを示した。さらに2種とも可動イオンの場合、イオン間の相互作用によって短距離秩序が発達し、これにより自己拡散係数は著しく減少するが、そこでもやはり非デバイ緩和がはっきりと認められる事がわかった。(2)上と同じ系にたいし、自己拡散係数をモンテカルロシミュレーションによって計算した。結果は、この単純な格子気体模型においても、自己拡散係数の時間依存性に関して、明らかに非デバイ緩和が見られた。さらに(1)で行った近似法の結果と比較すると、近似法の結果は定性的な振る舞いはシミュレーションの結果と合うので、提案した機構で非デバイ緩和が生じているものと考えられる。しかし、パーコレーション濃度の値など定量的な一致は必ずしも良くない。もう少し近似法を改良することが必要とされる。以上の結果は学会等で発表したが、論文として発表するべく準備中である。今年度の計画の中にに入れていた「イオン伝導率の計算」については現在手をつけ始めたばかりで、結果はまだ得られていない。引き続き計算を行なう予定である。