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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

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
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
项目状态：
已结题
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07315/
关键词：
原子間ポテンシャル機械学習マテリアルズインフォマティクス第一原理計算

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项目成果

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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．
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会议论文
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： --
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： --
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
DOI： 10.1103/physrevb.92.054113
发表时间： 2015-05
期刊： Physical Review B
影响因子： 3.7
作者： [Atsuto Seko;Akira Takahashi;I. Tanaka]
通讯作者： Atsuto Seko;Akira Takahashi;I. Tanaka
Many-body interaction of linear ridge potential energy surface
线性脊势能面的多体相互作用
DOI： --
发表时间： 2015
期刊：
影响因子： --
作者： [A.Takahashi, A.Seko, I.Tanaka]
通讯作者： I.Tanaka
共 10 条
    多様なバッテリで組むスマートな蓄電システムおよびバッテリマネジメントシステム
    • 批准号：
      24K07496
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $2.91万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      高橋 亮
    • 依托单位：
      Kyoto University of Advanced Science
    機械学習とハイスループット第一原理計算による自律的な半導体材料探索システムの開発
    • 批准号：
      24K08562
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $3.0万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      高橋 亮
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    Body-scale wireless charging and sensing using a safe-to-body coil structure confining electromagnetic field near garment
    • 批准号：
      22KJ0810
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      高橋 亮
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    各種の関数と次元による可換環の導来圏の研究
    • 批准号：
      23K03070
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $3.0万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      高橋 亮
    • 依托单位：
      Nagoya University
    海外基金