離散格子及び連続体モデルの融合化による相変態過程の高分解能混成計算

通过合并离散网格和连续模型进行相变过程的高分辨率混合计算

• 批准号: 12875114
• 负责人: 毛利 哲夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875114/
• 关键词: クラスター変分法; フェーズフィールド法; L10相; B2相; 規則-不規則変態; バリアント; 逆異相境界; 散漫散乱強度; Phase Field法; 離散格子; 連続体モデル; L10規則相; B2規則相; 組織形成

材料において諸々の物性や機能・現象が発現し観察されるスケールをミクロ、メソ、マクロと分類すると、離散格子モデルはミクロなレベルでの原子配列の詳細な知見を与え、連続体モデルはメソスケールでの組織を予測する。前者に属するものとしてクラスター変分法が、後者ではフェーズフィールド法が代表的な手法として知られている。内部組織の高分解能の計算を遂行するためには、両スケールの手法を融合し混成化することが必須であり、本申請では両者の融合に際しての理論的な問題を解決することを目的とした。主たる成果は次の通りである。1.離散格子系に対する解析手法であるクラスター変分法(CVM)と連続体モデルのPhase Field法の混成計算を行い、L10相やB2相の規則化過程における組織形成と原子配列の時間変化の計算を遂行した。特に規則相の種々のバリアントを陽に計算に組み込み、逆異相境界の形成過程に関して大きな知見を得ることができた。2.二次元正方唱を対象とし、連続変位クラスター変分法の定式化に取り組み、状態図の作成を行った後、散漫散乱強度の理論計算を行った。連続変位クラスター変分法の結果を従来の散漫散乱強度式に導入する方法と、新たに、連続変位クラスター変分法の範疇でself consistentに計算する方法を考案した。3.離散格子を対象とした平衡状態図の第一原理計算を行った。特に着目したのは、Fe-Pd,Fe-Pt系のL10-disorder変態である。変態温度は実験状態図と極めて緊密な一致をみた。格子の熱振動の効果を取り入れたところさらに結果が改善された。

All material に お い て 々 の property や function, a phenomenon が 発 now し 観 examine さ れ る ス ケ ー ル を ミ ク ロ, メ ソ, マ ク ロ と classification す る と, discrete grid モ デ ル は ミ ク ロ な レ ベ ル で の atoms with column の detailed な knowledge を and え, even 続 モ デ ル は メ ソ ス ケ ー ル で す を の organization to test る. The former に genus す る も の と し て ク ラ ス タ ー が methods variations, the latter で は フ ェ ー ズ フ ィ ー ル ド method が な gimmick と し て know ら れ て い る. Internal organization の high decomposition can の を carries out す る た め に は, struck ス ケ ー ル の fusion technique を し composite mineralization す る こ と が must で あ り, this application で は struck is の fusion に interstate し て の theory な を solve す る こ と を purpose と し た. The main たる achievement たる secondary たる is connected to である. 1. Department of discrete grid に す seaborne る parsing technique で あ る ク ラ ス タ ー - points method (CVM) と even 続 モ デ ル の Phase Field method is の composite を い, L10 Phase や B2 Phase の regularization process に お け る organization form と atoms for computing column の time variations change の を carries out し た. の に rules kinds of 々 の バ リ ア ン ト を Yang に computing に group み 込 み の inverse interphase boundary formation に masato し て big き な knowledge を have る こ と が で き た. 2. The two dimensional sing を like と seaborne し, even 続 - a ク ラ ス タ ー - points method の demean に み り group, state 図 の made を line っ た after line, lax scattered strength の theoretical calculation を っ た. Even 続 - a ク ラ ス タ ー - points method の results を 従 の lax scattered intensity type に import す と る method, new た に, even 続 - a ク ラ ス タ ー の category - points method で self consistent に computing す る method し を test case た. 3. Discrete lattice を pairs と た た equilibrium state diagram first principles calculation を rows った った. It is particularly noted that に た た た た,Fe- Pd,Fe-Pt are <s:1> L10-disorder variants である. The temperature of the variable state と the experimental state graph と is extremely めて and な consistent をみた. The effect of the grid <s:1> thermal vibration <e:1> is を. The を is taken into れたと and the ろさらに results are が and improved された.

项目成果

Ying Chen: "First-principles study for ordering and phase separation in the Fe-Pd system"Journal of Physics : Condensed Matter. (in print).

陈颖：“Fe-Pd 体系有序和相分离的第一性原理研究”物理学杂志：凝聚态物质。

Hideyuki Uzawa: "Continuous Displacement Cluster Variation Method and Diffuse Scattering Intensity Calculation"Materials Transactions. 42. 1866-1869 (2001)

Hideyuki Uzawa：“连续位移簇变化方法和漫散射强度计算”材料交易。

Munekazu Ohno: "Phase field calculations with CVM free energy for a disorder-B2 transition"Materials Science and Engineering. (2001)

Munekazu Ohno：“利用 CVM 自由能进行无序 B2 转变的相场计算”材料科学与工程。

Munekazu Ohno: "Phase field calculations with CVM free energy for a disorder-B2 transition"Materials Science and Engineering. A312. 50-56 (2001)

Munekazu Ohno：“利用 CVM 自由能进行无序 B2 转变的相场计算”材料科学与工程。

Hideyuki Uzawa: "Calculation of Short-Range-Order Diffuse Intensity for a Two Dimensional Square Lattice within Cluster Variation Method"Materials Transactions. 42. 422-424 (2001)

Hideyuki Uzawa：“簇变分法内二维方格的短程有序漫反射强度的计算”材料交易。