第一原理計算に基づく金属ガラスの相互作用エネルギーの解析と構造模型の構築

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1.合金の内部エネルギーのクラスター展開の方法とその低次の項(1体、2体、3体)が合金の原子間相互作用の特徴をどれぐらい表しているかを、Al系、Zr系、Fe系で調べた。A高濃度AX合金の場合、1体はdilute-limitでのXの溶解エネルギー、2体はA金属中のX-X不純物エネルギーに対応。2体相互作用の符号と大きさでAX合金の相図の特徴が説明可能である。また、X原子の3体まで含めば、規則相の相対的安定性が予測できそうである(Alの規則相を調べた)。ナノマテリアルの原子構造安定化機溝の解明に役立つと思える。2.1のクラスター展開の各項を計算できるように、高精度第一原理電子構造計算プログラム(GGA-FPKKR)を整備した。規則合金の電子構造・原子配置、およびその中の不純物が扱える。規則合金の計算にはScreened-versionのFPKKR法を使用。3.単元素Zr、Cuの基底状態(hcp、fcc)、規則相Zr_2Cuの基底状態(tetragonal-bcc)、及びZr中のCu-Cuの相互作用エネルギーを再現できるEmbedded-Atom-Method型ポテンシャルの作成(Mishin等の方法(Phys.Rev.B63(2001)を行った。分子動力学計算でその有効性を調べている。(大阪大学工学研究科分子動力学計算(渋谷)グループとの共同研究)