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局在量子構造探求のための研究基盤の体系化

用于探索局域量子结构的研究基础设施的系统化

基本信息

批准号：
12130204
负责人：
足立裕彦
金额：
$ 62.78万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究班では,局在電子構造の関与する複雑系についてのシミュレーションを行い,実験と密接な連携を行うことを目的としている。計算手法は主に平面波基底の第一原理擬ポテンシャル法を採用し,必要に応じて,原子軌道関数基底でのバンド計算を併用した.本年度としての成果を以下に箇条書きにする.1)ZnOおよびMgO中のAlおよびGa溶質元素の存在状態を第一原理計算で予測した上で,本グループにてppmオーダーの不純物添加系を系統的に作製し,陽イオン空孔と不純物との相互作用を阪大グループとの共同研究での陽電子寿命測定により直接的に検証した.このようなextrinsitc要因の陽イオン空孔の生成をppmレベルで直接検証したのは世界ではじめての成果である.2)民間企業との共同研究腕スピネル型LaCrO_3中のCr空孔の生成についての理論計算を行った.この結果は,酸化物固体燃料電池(SOFC)のセパレータの材料設計に有用である.3)XANES/ELNES理論計算法を,米国ミズーリ大のChing教授らとの共同研究で確立し,酸化物系,窒化物系などで多くの応用例を示した.4)ppmオーダーの不純物を添加したZnOおよびMgO系について,SPring8でのXANES実験を行い,超微量元素の定量的な状態分析技術を確立した.5)新規リチウムイオン導電体の探索を,実験と理論計算の連携によって進めた。これらは,すべて,特定領域の研究グループ間での密接な連携のもとに成り立っている.

The purpose of this study is to study the relationship between electronic structure and complex system. The calculation method is based on the first-principle approximation of the principal plane wave basis. It is necessary to combine the calculation of the atomic orbital basis. The results of this year are as follows: (1) First principles calculation of the existence state of Al and Ga in ZnO and MgO;(2) Direct verification of the existence state of Al and Ga in ZnO and MgO;(3) Systematic operation of impurity addition system; and (4) Direct determination of positron lifetime. 2) Private enterprises and joint research on the formation of Cr voids in LaCrO_3. These results are useful for the design of acidified solid fuel cells (SOFC). 3)XANES/ELNES theoretical calculation method was established by the joint research of Professor Ching of the United States. 4)ppm impurity was added to ZnO and MgO system. The quantitative state analysis technology of ultratrace elements has been established. 5) New regulations for the exploration of electrical conductors have been established, and theoretical calculations have been carried out. This is the first time that research in a specific field has been conducted in close contact with each other.