分子動力学法と電子顕微鏡・電子回折による相変態初期過程のダイナミクスの研究

利用分子动力学方法、电子显微镜和电子衍射研究初始相变过程的动力学

基本信息

批准号：
09242215
负责人：
武藤俊介
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09242215/
关键词：
分子動力学法電子顕微鏡電子回折相変態

项目摘要

本研究は、計算機シミュレーションと回折結晶学的実験手法との組み合わせで合金の構造相変態の初期過程の原子レベルのダイナミクスを明らかにしようとする試みである。今年度は、設備備品として購入したワークステーションより、LANを通じて大型計算機センターのスーパーコンピュータシステムに接続し、分子動力学計算および計算結果の解析・表示を行う一連のシステムを完成した。また計算により出力された各時間ステップの原子位置座標を使って、対応する電子回折図形および高分解能電子顕微鏡像をシミュレーションするプログラムの開発も行った。分子動力学計算の成否は系を記述するポテンシャル関数によって決定される。今年度は二元合金ポテンシャル関数としてNiAl系を取り上げ、組み込みを行った。このポテンシャル関数を用い、NiAlβ相の点欠陥周囲の格子振動の解析を行った。この系は準安定なオメガ近似相を生じることで特徴的である。計算結果として、アルミニウムサイトがニッケル原子で置き換わったアンチサイト欠陥が、この系が潜在的に持っている格子振動の異常を安定化していることが示唆された。このことは相変態の核生成に点欠陥が重要な役割を担っている可能性を強く示唆するものとして興味深い。

本研究试图通过结合计算机模拟和衍射晶体学实验方法来阐明合金中结构相变初始过程的原子级动力学。今年，我们完成了一系列系统，将作为设备购买的工作站通过局域网连接到大型计算机中心的超级计算机系统，进行分子动力学计算并分析和显示计算结果。我们还开发了一个程序，使用计算输出的每个时间步长的原子位置坐标来模拟相应的电子衍射图案和高分辨率电子显微镜图像。分子动力学计算的成功或失败取决于描述系统的势函数。今年，我们将 NiAl 系统作为二元合金势函数并将其合并。利用这个势函数，我们分析了 NiAlβ 相中点缺陷周围的晶格振动。该系统的独特之处在于它产生亚稳态近似欧米茄相。计算结果表明，反位点缺陷（其中铝位点被镍原子取代）稳定了该系统潜在的晶格振动异常。这很有趣，因为它强烈表明点缺陷可能在相变成核中发挥重要作用。