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第一原理格子振動計算による軽元素系水素貯蔵物質の熱力学特性に関する研究

利用第一性原理晶格振动计算研究轻元素储氢材料的热力学性质

基本信息

批准号：
08J04418
负责人：
圓谷貴夫
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J04418/
关键词：
第一原理計算水素貯蔵物質

项目摘要

本年度は、遷移金属と水素の相互作用について取り組んだ。古くから遷移金属の水素化による構造相転移や多量の金属原子空孔の生成、水素脆性といった現象について興味がもたれている。その中でも、bcc-Feは水素圧下約3.5GPaでdhcpのFe格子をもつ水素化物FeHに構造相転移することが報告されている。hcp-Feは非磁性であるが、鉄水素化物dhcp-FeHは室温で強磁性状態が安定であることから近年、その物性に興味がもたれている。さらに水素圧を32GPaまで加えると強磁性状態が消失することが実験で示されている。しかし、水素化による構造相転移の機構や電子状態の変化、磁気的性質のメカニズムについては明らかになっていない。最近、FeHの磁性の圧力変化について、メスバウアー分光測定やFeK吸収端X線磁気円二色性(XMCD)実験が行われ、加えた水素圧に対して磁性が敏感に変化することがわかっている。本研究では、密度汎関数法に基づくFLAPW法(Full potential Linearized Augmented-Plane-Wave)による第一原理計算手法を用いて、dhcp-FeHの磁性および電子状態、XMCDスペクトルについて調べた。またその電子状態とその構造安定性について理解するために、電子状態計算を実行しそれらの結合の違いについて調べた。dhcp-FeHの構造安定性について任意の波数ベクトルに対する振動モードを求め、そのフォノン分散曲線から議論することを目的に、凍結フォノン近似を用いた格子振動計算手法の定式化及びそのコード開発を進め、いくつかのプログラムを作成した。

This year, the transfer of metal, water and water interaction will be studied in this year. Ancient metal transfer, hydration, phase formation, large amount of metal atomic void formation, water brittleness, water brittleness, taste, taste, etc. 3.5GPa, dhcp, Fe, FeH, phase shift, phase shift, Fe, phase shift, and so on. Hcp-Fe, dhcp-FeH, dhcp-FeH, room temperature, room temperature. The water content, the 32GPa, the magnetic strength, the magnetic state, the magnetic state, the The electrical and magnetic properties of the equipment, such as the phase transfer machine and the magnetic system, are sensitive to the performance of the equipment. Recently, the FeH magnetic force is used to determine the X-ray magnetic dichroism (XMCD) of the FeK suction end, and the water is added to make it sensitive. In this study, the basic FLAPW method (Full potential Linearized Augmented-Plane-Wave) and the first principle calculation method were used in this study. The first principle calculation method was used to calculate the electronic state of the magnetic sensor, XMCD, and XMCD. The electric power system is used to create a stability tester. To understand the electric power system, the electronic state calculation system is used in combination with the environmental control system. The dhcp-FeH system is used to determine the stability of the system, the number of waves, the number of waves, the number of waves.