共有結合性液体の高圧物性に関する第一原理的研究

共价液体高压特性的第一性原理研究

• 批准号: 10J01853
• 负责人: 大村 訓史
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01853/
• 关键词: 第一原理; 密度汎関数法; 分子動力学法; 液体; 高圧物性; 共有結合; 拡散; 内在構造; 半導体-金属転移

本研究では、共有結合性液体の高圧下における動的性質および電子的性質を明らかにする目的で、第一原理分子動力学法に基づく計算機シミュレーションを行った。本研究によって得られた研究成果は以下の通りである。(1)液体SiO_2の計算、およびその結果と液体GeO_2の計算結果との比較により、酸化物液体の高圧下における拡散特性をミクロな拡散機構から説明することに成功した。液体SiO_2と液体GeO_2は良く似た局所構造を持つが、高圧下の原子拡散特性には大きな違いがみられる。我々はこの拡散特性の違いを定量的に評価するため、高圧下における液体中のinherent structure(内在構造)に着目した。この研究により、内在構造の転移に関して液体SiO_2と液体GeO_2には明確な違いがあり、その違いが液体中の拡散特性というマクロな性質の違いの起源になっていることが明らかとなった。さらに液体中の原子拡散を内在構造の転移という視点から定量的に評価することができた。(2)液体AsSの計算により、加圧に伴う液体AsSの分子性液体から高分子液体への構造変化の詳細を明らかにした。液体AsSは常温常圧ではAs4S4分子を基本構造とする分子性液体であり、加圧によってこの分子が壊れると共に高分子液体に構造変化を起こす。分子が壊れる際には、分子が単独で壊れるわけではなく、隣接する分子との相互作用によって、つまり、ある分子内の原子が別の分子の原子に新しい結合をつくることによって分子が壊れることが分かった。高分子液体になった後、さらに加圧すると金属化が起こる。この金属化の過程において、分子性液体の名残として局所的には共有結合的な相互作用が残っており、この相互作用が液体AsSの金属化に重要な役割を示すことが分かった。

This study focuses on the properties of electrons and the properties of electrons in high-pressure bonding liquids. It is based on the purpose of the first principles molecular dynamics method and the computer is used. The results of this research are as follows. (1) Calculation of liquid SiO_2, comparison of calculation results of liquid GeO_2 and calculation of liquid GeO_2 , Acidic liquid's high-pressure dispersion characteristics and its dispersing mechanism are explained successfully. Liquid SiO_2 and liquid GeO_2 have good structure and strong atomic dispersion characteristics under high pressure. I have done a quantitative evaluation of the dispersion properties and the intrinsic structure of the liquid under high pressure.この研究により、Intrinsic structure of の転movable に关してLiquid SiO_2 and Liquid GeO_2 にはclearなviolationいがあり、そのviolation of the liquid in the の拡 scattering properties というマクロな properties of のviolation いの origin になっていることが明らかとなった.さらにThe atoms in the liquid are scattered and the internal structure of the の転shift is the point of view and the にら is evaluated quantitatively 価することができた. (2) Calculation of liquid AsS, calculation of liquid AsS under pressure, molecular liquid of polymer liquid, and detailed structure change of liquid AsS. The basic structure of liquid AsS is normal temperature and normal pressure. As4S4 molecule is a molecular liquid, and a high-pressure molecular liquid is a polymer liquid. molecule が壊れるinteraction には, molecule が単单で壊れるわけではなく, adjacent molecule とのinteraction によって, つまり, あるのatomic within the molecule がdifferent molecule のatomic に新しいcombination をつくることによってmolecule が壊れることが分かった. The polymer liquid is made of liquid, the pressure is added, and the metallization is made.このMetalization process において, molecular liquid のname residual としてbureau's には share the bonding な interaction The metallization of liquid AsS and the interaction of liquid AsS are important.

项目成果

ステルスダイシングによる亀裂破壊機構の分子動力学シミュレーション

隐形切割裂纹失效机理的分子动力学模拟

• 发表时间: 2011
• 作者: 倉鋪圭太;永田純平;深尾隆則;開田宏介;倉鋪圭太;倉鋪圭太;Hajime Inaba;稲葉肇;Fuyuki Shimojo;Satoshi Ohmura;Satoshi Ohmura;鳥村孝平;大村訓史;大村訓史;島村孝平;高良明英;島村孝平
• 通讯作者: 島村孝平

第一原理分子動力学法による高圧下における液体SiO_2中の原子拡散機構II

利用第一性原理分子动力学方法研究高压下液态SiO_2中的原子扩散机制II

• 发表时间: 2012
• 作者: 倉鋪圭太;永田純平;深尾隆則;開田宏介;倉鋪圭太;倉鋪圭太;Hajime Inaba;稲葉肇;Fuyuki Shimojo;Satoshi Ohmura;Satoshi Ohmura;鳥村孝平;大村訓史
• 通讯作者: 大村訓史

Large-scale atomistic simulations of nanostructured materials based on divide-and-conquer density functional theory

• DOI: 10.1140/epjst/e2011-01418-y
• 发表时间: 2011-05
• 期刊: The European Physical Journal Special Topics
• 作者: F. Shimojo;S. Ohmura;A. Nakano;R. Kalia;P. Vashishta

Atomic diffusion in covalent liquids under pressure from ab initio molecular dynamics

从头开始分子动力学压力下共价液体中的原子扩散

• DOI: 10.1051/epjconf/20111502003
• 发表时间: 2011
• 期刊: EPJ Web of Conferences
• 作者: 倉鋪圭太;永田純平;深尾隆則;開田宏介;倉鋪圭太;倉鋪圭太;Hajime Inaba;稲葉肇;Fuyuki Shimojo;Satoshi Ohmura
• 通讯作者: Satoshi Ohmura

第一原理分子動力学法による光捕集性デンドリマーのエネルギー伝達機構

利用第一原理分子动力学方法研究光捕获树枝状聚合物的能量转移机制

• 发表时间: 2011
• 作者: 倉鋪圭太;永田純平;深尾隆則;開田宏介;倉鋪圭太;倉鋪圭太;Hajime Inaba;稲葉肇;Fuyuki Shimojo;Satoshi Ohmura;Satoshi Ohmura;鳥村孝平;大村訓史;大村訓史
• 通讯作者: 大村訓史