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ナノ構造体のマルチスケール・モデリングとシミュレーション

纳米结构的多尺度建模和模拟

基本信息

批准号：
12F02058
负责人：
北村隆行
金额：
$ 1.47万
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：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

セラミックス材料の強誘電特性は、遠距離力と短距離力のバランスに起因して発生する結晶格子内の内部変位によって生じる。このため、強誘電特性への構造体形状による影響を厳密に把握するためには、量子力学に基づく精度の高い解析が不可欠である。一方、これらのシミュレーションでは解析できる原子数に制約があり、工学的に重要となるモデルの多くについては解析が不可能である。とくに、ドメインや表面の効果については大域的な評価が重要である。本研究では、大領域の解析が可能であるフェーズフィールド等の連続体解析手法と精密な解析が可能である第一原理・古典分子動力学法を組み合わせて強誘電材料に対するマルチスケール解析法を研究することが目的である。多結晶材料における配向性の研究や、構造体形状・寸法および変形・電場の影響などの一連の予定されたテーマについて研究を進めてゆく中で、第一原理とうまく組み合わせることによって強磁性材料にっいても同様の解析が可能であることを認識した。そこで、当初の予定を拡大してナノ構造体のマルチフィジックス・モデリングとシミュレーションまで踏み込んである。また、強誘電材料セラミックス・ナノ構造体の特定の構造位置に空孔が配置されると、バルク材料では発現しない強磁性が現れることなどを明らかにした。このようなマルチフェロイック特性にまで、モデリングとシミュレーションの対象を拡大して研究を進めているおり、現在、複数の論文を投稿・執筆中である。このテー々の大きな発展を見込める結果を得ている。

The strong inductive properties of the crystal materials are caused by the internal position of the crystal lattice generated by the long distance force and the short distance force. The influence of the shape of the structure on the strong inductive properties is closely grasped, and the basic analysis of quantum mechanics is highly accurate. The number of atoms is restricted by the number of atoms, and the number of atoms is restricted by the number of atoms. The effect of the surface is important for the evaluation of large areas. This study aims to investigate the possibility of large domain analytical methods and precise analytical methods for highly inductive materials. The study of orientation of polycrystalline materials, the shape of structures, the size of structures, the shape of structures, the influence of electric fields, the relationship between the properties of polycrystalline materials and the properties of ferromagnetic materials, and the study of the first principles of ferromagnetic materials The structure of the structure is designed to be a complex structure. The structure of the ferroelectric material is composed of pores arranged at specific structural positions, and the ferromagnetic material is formed. The research on the characteristics of this paper is in progress. Now, a number of papers are being submitted. The result of this project is that the development of the project will be completed in the middle.