アルミニウムおよび銅の粒界構造の理論計算

铝、铜晶界结构的理论计算

• 批准号: 08750767
• 负责人: 西谷 滋人
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750767/
• 关键词: アルミニウム; 銅; 粒界; 強束縛(Tight binding)理論; 原子間ポテンシャル

金属の粒界は材料の強度や集合組織の形態,相変態などの諸性質を支配する重大な領域であるが,その緩和構造やエネルギーの理解は難しい.本研究の目的は,AlおよびCuの結合状態を反映する強束縛(Tight binding)理論に基づいた多体原子ポテンシャル(ボンドオーダーポテンシャル)の開発と,そのポテンシャルの粒界構造のシミュレーションへの適用である.この研究を通して以下のような知見が得られた.i)Cuポテンシャルの開発:Alではsp軌道によって剪断定数や欠陥エネルギー等の物性が再現できていた.しかし,Cuでは単純なsp結合モデルあるいはd結合モデルでは剪断定数が再現できない.そこで,第一原理計算のLMTO-ASA(Linear Muffin Tin Orbital-Atomic Sphere Approximiation)で使われるMr軌道の基底をTB軌道の基底に変換し,spd結合モデルポテンシャルの記述に必要なTight Bindingパラメータを求めた.このパラメータを用いて計算した平衡力学物性(剪断定数,フォノン分散曲線)は実験結果をよく再現していた.ii)ポテンシャルの面欠陥への適用の妥当性の検証:Al:最も単純な粒界である,双晶粒界のエネルギーの計算を行なったところ,実験結果に近い値を示した.Cu:双晶粒界のエネルギーは再現できず,負の値を与えた.現在,ポテンシャルの面欠陥への適用が妥当と判断されるAlのポテンシャルを用いて粒界のシミュレーションを行なっている.一方,Cuのポテンシャルの不一致の原因は,i)項で求めたポテンシャルではhcp構造に対してfcc構造が不安定であるためである.これは求めたTB軌道の基底が現実の系を表現するのに十分でないことを意味している.MT軌道の基底から単純に変換したTBパラメータではsp結合を含んだ系を記述するには不十分であることが示唆される.

The strength of metal grain boundary materials is collected and organized, and the relative strength of metal grain boundary materials is very important in the field of material strength. The purpose of this study is that the combination of Al and Cu reflects the theory of strong beam (Tight binding). In this study, the purpose of this study is to reflect the theory of strong beam (Tight binding). In this study, the following information has been received. I) the Cu has been opened: the number of cut-offs in the sp road is lower than that of other physical properties. In this case, we can see that the number of cuts is determined by the combination of Cu, Cu, and the number of cuts. In the first principle, the LMTO-ASA (Linear Muffin Tin Orbital-Atomic Sphere Approximiation) is calculated so that the base of the Mr, the base of the TB, the base of the road, the base of the road, The mechanical properties of equilibrium (shear determination, dispersion curve) are calculated by the computer system. The results show that the mechanical properties of the equilibrium are different again. II) the surface of the grain boundary is not suitable for the calculation of the grain boundary, and the double grain boundary is used to calculate the temperature. The results show that there is no difference between the two grain boundaries. Cu: the double grain boundary is different from that of the two grains. Now, you can use the appropriate judgment to determine the size of the grain boundary, Al, and so on. On the other hand, Cu may cause inconsistencies, and I) ask for an explanation of the causes of inconsistencies. I) I) ask for information about the causes of inconsistencies. I) items such as hcp, fcc, instability, instability. Please contact the TB system to show that the information is very high, which means that it means to change the value of the data. The MT channel shows that the base part of the TB system is closed, the sp is closed, and the record contains the information that it is not very good.

项目成果

西谷滋人(分担執筆): "金属間化合物-新高温構造材料としての可能性-" 和泉修他編,金属間化合物共同研究会(仙台市,1996), 490

Shigeto Nishitani（合著者）：“金属间化合物 - 作为新型高温结构材料的可能性”Osamu Izumi 等人编辑，金属间化合物联合研究小组（仙台市，1996 年），490

S.R.Nishitani: "Defect energies by semi-empirical tight binding methods without explicit pairwise term" Transactions of the Materials Research Society of Japan of the Symposia of MRS-J. 20. 287-790 (1996)

S.R.Nishitani：“通过没有明确成对项的半经验紧束缚方法来缺陷能量”日本材料研究学会 MRS-J 研讨会的交易。