分極イオンモデルによるイオン性物質の構造と輸送的性質のシミュレーション研究

使用极化离子模型模拟研究离子物质的结构和输运特性

• 批准号: 15J04359
• 负责人: 石井 良樹
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04359/
• 关键词: 分子動力学; 密度汎関数法; 第一原理計算; 酸化物ガラス; 溶融塩; 分極イオンモデル; 酸化物材料; ケイ酸ガラス

溶融塩の輸送挙動を分子動力学シミュレーションによって高い確度で評価するために、密度汎関数法に基づく第一原理計算を用いて分極イオンモデルを構築し、単純なアルカリ土類ハロゲン化物の溶融塩や、核融合炉の液体ブランケット材として期待されているフリーベおよびフリナーベ混合溶融塩の物性評価に応用した。さらに、アルカリ土類ハロゲン化物系においては、超イオン電導相における輸送挙動の解明にも応用し、その結果、Green-Kubo公式から得られる正味の電気伝導率と、Nernst-Einsteinの電気伝導率の間の関係の温度依存性を明らかにした。この研究成果は、超イオン電導相におけるイオンの自己拡散係数と巨視的な電気伝導率と間の一般的な関係性を示唆するものであり、超イオン電導相と類似の挙動を示す複合材料系にも有用な知見といえる。さらに本研究では、このモデルを酸化物材料系へと拡張し、アルミノケイ酸塩系における架橋酸素のネットワーク構造の解明に応用した。その結果、Al-O-Alの架橋酸素の双極子モーメントは、Si-O-SiやSi-O-Alの架橋酸素と比べて有意に小さく、架橋酸素の結合角度はより広く分布することが分かった。またAl-O-Alの架橋酸素に関しては、角度分布の修飾子濃度依存性が極端に大きく、とくにその架橋酸素に対するナトリウム配位数が増えると、架橋酸素の角度分布は狭くなることが分かった。さらに修飾子の異なる組成のガラス構造と比較することで、Al-O-Alの架橋酸素の構造は修飾子のイオン種に強く依存することが分かった。これにより、修飾子がガラス構造の体積を圧縮させる際、Al-O-Alの架橋酸素が優先的に歪むことが明らかになった。この研究成果は、ガラスのネットワーク構造と修飾子の関係を導くものであり、強化ガラスや放射性廃棄物含有ガラスの生産プロセスの改良に有用な知見といえる。

The molecular dynamics test, the high accuracy test, the density measurement method, the first principle calculation method, the method of molecular dynamics, the high accuracy, the density method, the first principle of calculation. In the nuclear fusion furnace, the liquid and material are expected to be mixed and melted. The temperature dependence of the temperature between the temperature and the temperature dependence of the temperature of the temperature dependence of the temperature dependence of the temperature between the temperature and the temperature dependence of the temperature of the temperature dependence of the temperature dependence of the temperature of the temperature dependence of the temperature between the temperature and the temperature of the thermal cycle, the results of the Green-Kubo formula and the temperature dependence of the temperature dependence of the temperature between the temperature and the temperature of the thermal cycle. With regard to the results of the research and the popularity of the TV series, the results of the research and the popularity of the TV series show that the results of the research and the results of the research and the electronic guidance phase do not show the results of the research and the electronic guidance phase of the supercomputer. In this study, the acidified materials are used in this study. the acidified materials are used in this study. The results showed that the acid concentration of Al-O-Al was smaller than that of Si-O-Si, and the combination angle of acid was significantly lower than that of Si-O-Si. Al-O-Al, angle distribution, degree dependence, end dependence, coordination number, angle distribution, angle distribution. The structure of the system is better than that of the computer, and the Al-O-Al system is more sensitive than the other two. In the first place, you can make sure that you have a good understanding of the situation in the first place in the world, and in the first place in the Al-O-Al system. The results of the research, the results

项目成果

Stokes-Einstein の関係とその境界条件の分子論的考察

斯托克斯-爱因斯坦关系及其边界条件的分子讨论

• 发表时间: 2016
• 作者: 石井良樹;大鳥範和
• 通讯作者: 大鳥範和

アルミノケイ酸塩ガラスの分極イオンモデルの開発とその応用

铝硅酸盐玻璃偏振离子模型的建立及其应用

• 发表时间: 2017
• 作者: 石井良樹;大鳥範和;石井良樹
• 通讯作者: 石井良樹

A Transferable Force Field Based on First-Principles Calculation for Silicates and Aluminosilicates

基于第一性原理计算的硅酸盐和铝硅酸盐可传递力场

• 发表时间: 2016
• 作者: Yoshiki Ishii;Kohei Kasahara;Mathieu Salanne;Thibault Charpentier;L. Cormier;Koichi Shiraki;Norikazu Ohtori
• 通讯作者: Norikazu Ohtori

ナノ粒子のStokes-Einstein の関係：分子スケールからの拡張

纳米颗粒的斯托克斯-爱因斯坦关系：从分子尺度延伸

• 发表时间: 2015
• 作者: 石井良樹;大鳥範和
• 通讯作者: 大鳥範和

液体アルカンに溶存する球状分子の拡散挙動とその構造寿命

溶解在液态烷烃中的球形分子的扩散行为及其结构寿命

• 发表时间: 2016
• 作者: 石井良樹;大鳥範和
• 通讯作者: 大鳥範和