傾斜機能材料のコンピュータ・シミュレーション

功能梯度材料的计算机模拟

基本信息

批准号：
08243245
负责人：
堂山昌男
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Teikyo University of Science & Technology
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：
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/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08243245/
关键词：
傾斜材料分子動力学シミュレーション

项目摘要

金属、合金の中の電子はかなり自由に移動しているので、原子間の相互作用は2体の相互作用では表せられないというのが、最近の定説である。そこで、本研究においては、純金属中の原子相互作用を原子挿入ボテンシアルを用いて表すため、全エネルギーはE_<total>=ΣE_i,i番目の原子のエネルギーはE_i=E(p)+(1/2)Ф(r_<ij>)で表す。r_<ij>=|r_i-r_j|で、ここで、E(p)=ap 1n(p)であり、原子iでの電子密度はp_i=Σf(r_<ij>)、Ф(r_<ij>)=b_1(r_<ij>-r_<c1>)^2 exp(-C^1r^<ij>),f(r_<ij>)=b_2(r_<ij>-r_<c2>)^2exp(-c_2r_<ij>)と表した。r_<c1>=1.65d,r_<c2>=1.95dとした。dは最近接原子間距離である。先ず、金、銀、銅について、これらのパラメーターを決定した。次に応用が広い体心立方格子をもつ金属、鉄、ニオブ、クローム、モリブデン、タンタル、タングステン、バナジュームなどの金属についても、これらのパラメーターを決定した。われわれの知る限りでは、体心立方金属の原子挿入ポテンシャルを決め体心立方構造が安定であるポテンシャルを決めることができたのは、他に例がない。さらにこれらの間の合金についても相互作用を決定した。これらの合金において、合金化の生成熱を計算したが、実験に合うことがわかった。また平衡状態図と合わせてないので、早急に平衡状態図を合金化によりだそうと思っている。今後はこれらの合金の傾斜材料を組み合わせ、濃度が次第に変化する傾斜材料を作り、電気伝導度、熱伝導度の計算を行う。

目前的理论是，由于金属和合金中的电子移动相当自由，原子之间的相互作用不能表达为两个物体之间的相互作用。因此，本研究中，纯金属中的原子相互作用用原子插入势来表示，因此总能量为E_<total>=ΣE_i，第i个原子的能量为E_i=E(p)+(1 /2) 表示为Ф(r_<ij>)。 r_<ij>=|r_i-r_j|，其中 E(p)=ap 1n(p) 且原子 i 处的电子密度为 p_i=Σf(r_<ij>)，Ф(r_<ij >)=b_1( r_<ij>-r_<c1>)^2表示为exp(-C^1r^<ij>),f(r_<ij>)=b_2(r_<ij>-r_<c2>)^2exp(-c_2r_<ij>)。 r_<c1>=1.65d，r_<c2>=1.95d。 d 是最近原子之间的距离。首先，确定金、银和铜的这些参数。接下来，我们确定了具有广泛应用的体心立方晶格金属的这些参数，例如铁、铌、铬、钼、钽、钨和钒。据我们所知，没有其他例子可以确定体心立方金属的原子插入电势并确定体心立方结构稳定的电势。此外，还确定了这些合金之间的相互作用。我们计算了这些合金合金化的形成热，发现它与实验相符。另外，由于尚未与平衡相图结合，所以我正在考虑尽快通过合金化来创建平衡相图。未来，我们将结合这些合金的梯度材料，创建浓度逐渐变化的梯度材料，并计算它们的电导率和导热率。