课题基金 / 基金详情

第一原理計算によるビスマス系酸化物を用いた低温作動固体電解質の開発

第一原理計算によるビスマス系酸化物を用いた低温作動固体電解質の開発
利用第一性原理计算开发使用铋基氧化物的低温工作固体电解质
批准号：
09J00329
负责人：
松本 章史
金额：
$0.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2009 至 2010
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00329/
关键词：
酸化ビスマス第一原理計算格子振動Bi2O3Bi_2O_3

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究は,酸素イオン伝導体である酸化ビスマス(III)について,実験的に調べることが困難な情報を最新の第一原理計算により解明することに着手した.酸化ビスマスの場合,局所安定構造が多いことが電子状態の計算を困難にしていが,この問題に対し、格子振動計算に基づいた合理的な構造緩和を行うことで正しい電子状態をもつ安定構造を得られることがわかった.この手法をビスマスと同族であるヒ素およびアンチモンの酸化物についても適用し、本手法の有用性を示すことができた。また、酸化ビスマスのイオン伝導性の鍵となる酸素副格子上の不規則化についての知見を得るために、第一原理分子動力学法による系統的な計算を行った結果、体積を膨張した系では規則-不規則転移が低温化することが示唆された。この結果をもとに、イオン伝導相の低温での安定化を目的として、酸素サイトに硫黄を添加した系について検討している。計算の結果、硫黄を添加することで、格子体積は増大し、酸素配列の不規則化が低温化することを認めている。
英文摘要
本研究は,酸素イオン伝導体である酸化ビスマス(III)について,実験的に調べることが困難な情報を最新の第一原理計算により解明することに着手した.酸化ビスマスの場合,局所安定構造が多いことが電子状態の計算を困難にしていが,この問題に対し、格子振動計算に基づいた合理的な構造緩和を行うことで正しい電子状態をもつ安定構造を得られることがわかった.この手法をビスマスと同族であるヒ素およびアンチモンの酸化物についても適用し、本手法の有用性を示すことができた。また、酸化ビスマスのイオン伝導性の鍵となる酸素副格子上の不規則化についての知見を得るために、第一原理分子動力学法による系統的な計算を行った結果、体積を膨張した系では規則-不規則転移が低温化することが示唆された。この結果をもとに、イオン伝導相の低温での安定化を目的として、酸素サイトに硫黄を添加した系について検討している。計算の結果、硫黄を添加することで、格子体積は増大し、酸素配列の不規則化が低温化することを認めている。
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会议论文
Oxygen Sublattice in Fast Oxide Ionic Bi_2O_3 by Systematic First Principles Calculations
通过系统第一性原理计算快速氧化物离子 Bi_2O_3 中的氧亚晶格
DOI： --
发表时间： 2009
期刊：
影响因子： --
作者： [松本章史, 小山幸典, 田中功, 松本章史]
通讯作者： 松本章史
First-principles lattice-vibration calculations on δ-Bi_2O_3
δ-Bi_2O_3 的第一性原理晶格振动计算
DOI： --
发表时间： 2009
期刊：
影响因子： --
作者： [松本章史, 小山幸典, 田中功, 松本章史, 松本章史, 松本章史]
通讯作者： 松本章史
第一原理からの格子振動計算に基づいたδ-Bi_2O_3の緩和構造
基于第一原理晶格振动计算的δ-Bi_2O_3弛豫结构
DOI： --
发表时间： 2009
期刊：
影响因子： --
作者： [松本章史, 小山幸典, 田中功, 松本章史, 松本章史]
通讯作者： 松本章史
Local distortion in defective fluorite Bi_2O_3 derived by first principles lattice dynamics calculations
通过第一原理晶格动力学计算得出缺陷萤石 Bi_2O_3 的局部变形
DOI： --
发表时间： 2010
期刊： AMTC letters (In Press)
影响因子： --
作者： [A.Matsumoto, Y.Koyama, I.Tanaka]
通讯作者： I.Tanaka
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