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第一原理計算の回帰に基づいた原子間ポテンシャルによるＨＣＰ金属塑性変形機構の解析

基于第一性原理计算回归的原子间势分析HCP金属塑性变形机理

基本信息

批准号：
15J07315
负责人：
高橋亮
金额：
$ 1.09万
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：
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

项目摘要

計画当初は，HCP金属においてニューラルネットワークポテンシャル(NNP)によって塑性変形に適した原子間ポテンシャルを構築する予定であったが，初年度にポテンシャル構築の枠組みの改善の必要があると考えた．そこで研究室で提案された線形回帰ポテンシャルを用いることとし，更に記述子と呼ばれる結晶構造の特徴量ベクトルを改良し多体間相互作用を効率的に採り入れるポテンシャル構築の枠組みを開発し，ポテンシャルの精度を向上させることに成功した．この手法により，典型元素の物性値予測の精度が向上したが，研究途中，特にTi等の不飽和なd電子を持つ元素などで，物性値予測の精度が未だ不十分であることが分かった．当該年度の研究において，3体間の結合角度に依存した相互作用を採り入れることによって，昨年度提案した原子間ポテンシャル構築の枠組みを更に拡張した．また，提案した手法に基づいて，31種類の多様な元素についてポテンシャルを構築し，構築したポテンシャルによって弾性定数などの実用のシミュレーションで重要と考えられる物性値の予測を行い，予測結果を既存の原子間ポテンシャルによる予測と比較した．その結果，本研究により構築された原子間ポテンシャルは既存の物理学的考察に基づいた原子間ポテンシャルや昨年度までの枠組みで構築した線形回帰ポテンシャルに比べて，特に不飽和なd電子を持つ遷移金属で物性値予測が大幅に改善していることを示し，提案手法の有用性を確認した．この結果は，昨年度に提案したポテンシャル構築の枠組みと合わせ，当初に存在していた原子間ポテンシャル構築の枠組みの適用範囲・精度を非常に大きく改善するものである．

In the initial stage, HCP metal was selected for the first time, and the plastic deformation was selected for the second time. In this paper, we propose a new method to improve the structure of crystal structure and the efficiency of many-body interaction. In this way, the accuracy of physical property prediction of typical elements is improved. In the course of research, especially Ti and unsaturated d electrons are held in the element, and the accuracy of physical property prediction is not very high. When this year's study was conducted, the interaction between the three bodies was investigated. In this paper, the author proposes a method to construct a set of 31 kinds of multi-element parameters, and to construct a set of parameters to determine the actual use of the set of parameters. The results of this study demonstrate that the proposed method is useful for the determination of physical properties of metals due to the migration of unsaturated d electrons. The result is that the original proposal for the construction of the group of atoms and the accuracy of the application of the group of atoms are greatly improved.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

第一原理計算の線形回帰による原子間ポテンシャル構築：多体間相互作用の寄与

通过第一原理计算的线性回归构建原子间势：多体相互作用的贡献

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
尹盛煜;青木祥宏;藤井英俊;高橋亮，世古敦人，田中功
通讯作者：
高橋亮，世古敦人，田中功

単体金属における原子間ポテンシャルの線形表現

简单金属中原子间势的线性表达

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kyohei Fujita;Zhonggang Feng;Daisuke Sato;Takao Nakamura;Tadashi Kosawada;Yasuyuki Shiraishi;Mitsuo Umezu;高橋亮，世古敦人，田中功
通讯作者：
高橋亮，世古敦人，田中功

First-principles interatomic potentials for ten elemental metals via compressed sensing