Alloy surface material design through first-principles

通过第一性原理进行合金表面材料设计

• 批准号: 22760502
• 负责人: YUGE Koretaka
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-22760502/
• 关键词: 第一原理計算; クラスター展開; 合金表面; 相安定性; 触媒特性; 合金; 表面; ナノ粒子; 材料設計; 合金ナノ粒子; 可変格子クラスター展開法

Based on quantum mechanics calculation without empirical parameters, we successtully aevelop calculation metnoa for preaicting structure ana phase stability in alloy surfaces as well as alloy nanoparticles with high structural degree of freedom. We develop" Grid-increment cluster expansion" enabling accurate estimation of structure and configuration-dependent free energy in nanoparticle, which significantly enhance applicability of firstprinciples-based approach to alloy surface phase stability. We also address how lattice vibration affects segregation for alloy nanoparticles, and propose new concept of joint free energy gain that can universaly describe lattice vibrational effects on solubility in surface alloys with solid solution composed of first neares neighbor pairs in multicomponent systems.

基于无经验参数的量子力学计算，我们成功地给出了预测合金表面结构和相稳定性的计算方法，以及具有高结构自由度的合金纳米粒子。我们发展了“网格-增量团簇展开法”，能够准确地估计纳米粒子中的结构和构型相关的自由能，这大大增强了基于第一性原理的方法在合金表面相稳定性方面的适用性。我们还讨论了晶格振动如何影响合金纳米粒子的偏析，并提出了联合自由能增益的新概念，它可以普遍地描述多元体系中具有第一近邻对组成的固溶体的表面合金的晶格振动对溶解度的影响。

项目成果

Trends in solubility between boronnitride and carbon

氮化硼和碳之间的溶解度趋势

• DOI: 10.1103/physrevb.84.134207
• 发表时间: 2011
• 期刊: Phys. Rev
• 作者: K. Yuge;M. Kusaka;and J. Kawai;K.Yuge;K. Yuge
• 通讯作者: K. Yuge

Stability and Electronic Structures of Pt-Rh Icosahedral Nanoparticles

• DOI: 10.2320/matertrans.m2011055
• 发表时间: 2011-07
• 期刊: Materials Transactions
• 影响因子: 1.2
• 作者: Koretaka Yuge

Reversal segregation driven by lattice vibration for alloy nanoparticles

合金纳米粒子晶格振动驱动的反转偏析

• DOI: 10.1016/j.calphad.2011.07.001
• 发表时间: 2012
• 期刊: Calphad
• 影响因子: 2.4
• 作者: K. Yuge;M. Kusaka;and J. Kawai
• 通讯作者: and J. Kawai

configurational energetics on multiple lattices through extended cluster

通过扩展簇的多个晶格的构型能量学

• 发表时间: 2012
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: K. Yuge;M. Kusaka;and J. Kawai;K.Yuge
• 通讯作者: K.Yuge

Modeling configurational energetics on multiple lattices through extended cluster expansion

通过扩展簇扩展对多个晶格上的构型能量学进行建模

• DOI: 10.1103/physrevb.85.144105
• 发表时间: 2012
• 期刊: Phys. Rev
• 作者: K. Yuge